• 제목/요약/키워드: PID제어기

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화력발전소 보일러 분산제어시스템에 적용된 PID 제어기의 성능 분석 (An analysis of the PID controller applied to DCS for boiler in thermal power plant)

  • 이찬주;이주현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.874-876
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    • 1999
  • 화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링 된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

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화력발전소 분산제어시스템에 적용된 PID제어기 시뮬레이션 (An simulation of the PID controller applied to DCS in thermal power plant)

  • 이찬주
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.229-234
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    • 1999
  • 화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID 제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID 제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID 제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID 제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

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도립진자를 위한 유전 알고리즘과 PID제어기에 관한 연구 (A study of Genetic algorithms and PID controller for Inverted pendulum)

  • 편강오;장성환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1753-1754
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    • 2008
  • 본 연구에서는 로켓이나 보행로봇의 기본이 되는 도립진자 제어를 위한 새로운 강인한 PID제어기가 제시된다. 도립진자의 PID제어기 파라미터가 제어환경에 용이하게 결정될 수 있도록 MATLAB 프로그램을 이용한 새로운 시스템을 구현하였다. 도립진자 자세제어 성능을 향상시키기 위한 유전알고리즘을 활용한 PID제어기 개발로 우수한 응답 특성을 얻을 수 있었다.

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고정 파라미터를 갖는 단순화된 퍼지 PID 제어기의 제안과 안정도 분석 (Stability Analysis and Proposal of the Simplified Form of a Fuzzy PID Controller with Fixed Parameters)

  • 이병결;김인환;김종화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.807-815
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    • 2004
  • 본 논문은 고정 파라미터를 갖는 퍼지 PID제어기의 설계방법을 기술하고 컴퓨터 연산 시간을 줄일 수 있는 단순화된 퍼지 PID제어기를 제안하며 제안한 제어기의 안정도를 분석한다. 안정도 분석을 위해 사용한 소이득 정리로부터 전체 피드백 시스템의 BIBO 안정도의 실제적인 충분조건을 유도하고, 유도한 안정 조건으로부터 안정한 선형 PID제어기의 파라미터로부터 퍼지 PID제어기의 파라미터를 결정하는 방법을 고찰한다. 마지막으로 선형 시스템과 비선형 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하고 비선형 퍼지 PID제어기의 시뮬레이션 결과를 선형 PID제어기의 시뮬레이션 결과와 비교하여 성능을 확인한다.

자기동조를 이용한 견실 PID제어기 설계 (Robust PID Controller Design Using Self-Tuning)

  • 유항열;이호진;김진용;김성열;이정국;이금원;이준모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.66-68
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    • 2004
  • PID제어기를 플랜트 파라미터를 이용하여 구성하는 IMC-PID제어에 대해 연구한다. 특히 변하는 플랜트에 대해서는 자기동조(ST, Self-Tuning)를 사용하여 시스템을 식별하여 활용한다. 특히 실시간으로 개루프의 위상여유 및 이득여유를 모니터링하여 정해진 구역을 벗어나게 되면 식별된 시스템파라미터를 이용하여 IMC-PID제어기를 구성한다. 또 시간영역 지표로 과도한 오차가 발생하는 경우에도 제어기를 갱신함으로서 전체적으로 보면 견실 PID제어기 형태를 갖게 한다.

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PID제어기 튜우닝 기술에 대한 연구현황과 전망

  • 김동화;이은웅
    • 전기의세계
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    • 제44권5호
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    • pp.13-23
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    • 1995
  • 본 원고에서는 많은 장점과 응용 능력이 매우 우수함에도 불구하고 국내의 PID제어기에 대한 연구 및 생산현황이 미미한 점을 고려하여 국내외의 연구개발 현황등을 소개하고 장래 기술추이를 전망해보고자 한다.

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원자력용 증기 발생기의 수위제어를 위한 2-자유도 제어기 적용 연구 (A study on the application of intelligent controller to the level control of the steam generator)

  • 김동화;이원규;조일인
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.17-19
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    • 1997
  • 원자력 발전소용 증기발생기의 수위제어에 기존의 경우 주로 PI제어기를 이용하는데 반해 본 논문에서는 기타의 주급수유량에 대한 주증기 유량의 변화를 2-자유도 PID제어기를 이용해 제어하는 문제를 연구하였다. 2-자유도 PID제어기의 파라메터 .alpha..betha..gamma.를 외란에 대해 가인하도록 하고 설정치변화에 대해서는 기존의 PID 파라메터가 부담하도록 함으로서 외란 및 설정치 모두에 대해 고찰한 결과 기존의 PI제어기에 비해 성능이 우수함을 나타내었다.

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최적 퍼지PID제어기를 이용한 자기부상시스템의 부상제어기 설계 (Design of Levitation Controller with Optimal Fuzzy PID Controller for Magnetic Levitation System)

  • 조재훈;김용태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.279-284
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    • 2014
  • 본 논문에서는 최적화 기법과 퍼지 PID제어기를 이용한 자기부상시스템의 부상제어기를 제안한다. 흡인식 자기부상시스템은 일반적으로 비선형 특성을 포함하는 불안정한 시스템이기 때문에 일반적인 선형 제어기를 적용할 경우 우수한 성능을 얻기에는 어려운 점이 있다. 본 논문에서 제안된 제어기는 고정파라미터를 갖는 퍼지 PID제어기를 이용하였으며, 퍼지 PID 제어기 파라미터들은 유전자 알고리즘을 이용하여 최적화를 수행하였으며 유전알고리즘의 목적함수로는 일반적으로 사용되는 성능지수 함수를 사용하였다. 제안된 퍼지 PID 제어기를 적용한 자기부상시스템의 성능을 평가하기 위하여 Matlab을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 고전적 PID제어기와 성능을 비교 분석하였다. 제안된 제어기를 적용한 자기부상시스템의 성능이 고전 PID제어기에 비하여 더 우수한 성능을 보임을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

PLC의 PID제어 모듈의 프로그래밍 및 적용에 관한 연구 (A Study on the Programming/Application of PID Control Modules of a PLC)

  • 조도현;이창희;이상훈
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.425-434
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    • 2001
  • 본 논문은 PID제어기가 포함된 PLC로 실제의 제어 시스템을 구성하는 일련의 과정을 제안하였다. PID 모듈 FM455C가 포함된 SIMATIC S7-400 PLC시스템을 일반 PC와 온라인으로 연결하여 PC의 윈도우즈 환경에서 PLC의 프로그램을 작성하였다. PID 제어기의 설계를 위하여, PID 모듈의 하드웨어 구성방식, 관련 소프트웨어 구성, 프로그램 작성 환경, 특히 P, PD, PI, PID제어기의 설계과정을 제시하였고, 이를 토대로 실물 제어대상, 도립진자 시스템에 대하여 PID제어기를 설계하고 모의/실물 실험을 통하여 성능을 확인하였다.

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면역알고리즘을 이용한 전동기 제어용 PID 제어기루프의 외란제거 및 최적화 튜닝 (Optimal tuning and Disturbance Rejection on PID controller loop for motor control using Immune Algorithm)

  • 김동화;조재훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.137-140
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    • 2003
  • 본 논문에서는 PID제어기를 이용해 외란이 존재하는 2차시스템 특성을 갖는 전동기를 제어하는 경우 외란제거와 최적제어가 동시에 될 수 있는 PIB파라메터를 면역알고리즘을 통해 구하였다. 외란제거를 위해 $H{\infty}-norm$을 응용하여 제어시스템의 외란제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 전동기 제어용 PID제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 면역 알고리즘을 적용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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