• 제목/요약/키워드: PID제어

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UPS용 병렬공진형 직류링크인버터를 위한 제어방식에 관한 연구 (Control Strategy of Resonant DC Link Inverter for UPS)

  • 백주원;유동욱;민병권;류승표
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.159-161
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    • 1994
  • A new control technique which generates high-quality sinusoidal output voltage from a single-phase resonant do link inverter suitable for the UPS systems is presented. The inverter output voltage control system has the PID controller with a minor loop of the filter inductor current and tile feedforward controller. The proposed control scheme also solves resonant voltage overshoot without any additional switch or passive component, resulting in pulses with uniform amplitude and high efficiency. Experimental results in the case of linear and nonlinear loads are presented to confirm the usefulness of the Proposed control algorithms.

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압전형 액츄에이터의 위치제어 특성 향상 (Improvement of displacement control performance for piezoelectric actuators)

  • 성백주;이은웅;이재규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1540-1541
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    • 2007
  • For the displacement control of piezoelectric actuator, this paper proposed a method of designing the control algorithm, and presents the dynamic modeling equations which represent the hysteretic behavior between input voltage and output displacement. For this process, the piezoelectric actuator is treated as second-order linear dynamic system then a classical PID controller is designed and used to regulate the output displacement control of the actuator. To evaluate the performance of the proposed method, numerical simulation results were presented

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복합가공기용 리니어 모터 시스템의 제어 연구 (A Study on the Control of a Linear Motor System of the Universal Machining Center)

  • 공경철;전도영
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.94-99
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    • 2005
  • Though the technology on the ultra-precise machining has been developed intensively, the high speed and high precision for large machining range is still very hard to achieve. The linear motor system fur the universal machining center is proper fur high speed and high precision, but it has drawback of sensitivity to disturbance. In this research, two degrees of freedom controller based on the zero phase error tracking controller (ZPETC) and disturbance observer are proposed to improve the tracking performance and dynamic stiffness of linear motor system. The proposed controller is verified in simulations and experiments on a nano-positioner system, and the experimental result shows that the tracking performance improved. In addition, the PID optimization method is proposed for the commercialized controller such as the PMAC based system. The tracking as well as impedance is included in the cost function of optimization.

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제목을스마트 시설환경 실시간 제어를 위한 마이크로 병렬 컴퓨팅 기술 분석 (A Benchmark of Micro Parallel Computing Technology for Real-time Control in Smart Farm (MPICH vs OpenMP))

  • 민재기;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.161-161
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    • 2017
  • 스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

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라틴 하이퍼큐브 기반 신경망모델을 적용한 풍력발전기 피치제어기 최적화 (Optimization of Wind Turbine Pitch Controller by Neural Network Model Based on Latin Hypercube)

  • 이광기;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1065-1071
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    • 2012
  • 풍력발전기의 안정적인 전력생산은 정격풍속 이상에서 피치제어와 스톨제어와 같은 일정속도제어로 이루어지고 있다. 최근, 효율적인 전력생산을 위하여 정격풍속 이하의 변동풍속 조건에서 최대 출력을 얻기 위한 가변 속도제어가 적용되고 있는 추세이다. 기존의 피치제어기에서는 지글러-니콜스 계단응답법에 의한 제어기 최적화가 이루어지고 있으나, 가변 속도제어의 요구로 보다 정확한 최적화가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 기존의 지글러-니콜스 계단응답법을 개선하기 위하여 라틴 하이퍼큐브 샘플링을 통한 신경망모델을 구축하고, 구축된 PID 제어 계수 신경망모델에 유전자 알고리즘을 적용하여 피치제어기를 최적화하였다. 유전자 알고리즘으로 구한 최적해가 지글러-니콜스 계단응답법의 초기해 보다 평균제곱근 오차가 13.4% 향상되었고, 응답특성을 나타내는 상승속도와 정착시간은 각각 15.8% 및 15.3%으로 개선되었다.

휴머노이드 로봇의 안정적 보행을 위한 다중 비선형 제어기 구현 (Implementation of Multiple Nonlinearities Control for Stable Walking of a Humanoid Robot)

  • 공정식;김진걸;이보희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.215-221
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    • 2006
  • 본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.

테니스라켓의 안정타점 영역확장을 위한 CAD화에 관한 연구 (CAD for extension of sweet spot of the tennis racket)

  • 오재응;박호;염성하
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.607-612
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    • 1986
  • 최근 테니스의 저변인구가 크게 증가함에 따라 테니스 라켓의 제작기술도 상당한 수준에 이르렀고 설계제작의 자동화에 의해서 양질의 제품이 시판되고 있다. 그러나 라켓에 볼이 임팩트될때 생기는 진동으로 야기되는 테니스 엘보우 등, 해결해야 할 문제들이 아직도 남아 있다. 이와같이 테니스 라켓의 정적인 강도 뿐만아니라 동적인 특성도 중요한 관심의 대상이 되어감에 따라 볼 컨트롤을 용이하게 한다거나, 안정타점영역(Sweet Spot)의 확장과 그립부의 진동등에 의해서 발생하는 엘보우 현상을 방지하기 위해 여러가지 연구가 수행되어 왔다. 특히, 다차원 스펙트럼해석 및 모우드 해석법에의해 그립부에 미치는 진동원의 동정과 라켓의 동적거동에 대해서 연구되었고, 라켓의 재질변경과 그립부의 구조변경에 의한 안정타점영역에 영향을 미치는 모우드 파라미터(Modal Parameter)의 추정에 관한 연구도 수행되었다. 이러한 연구들은 결국 안정타점영역을 확장시키거나 테니스 엘보우를 방지하기 위한 것으로서 이러한 목적을 달성하기위해 테니스 라켓의 진동 모우드에 관계되는 파라미터들을 찾아서 그 모우드 파라미터의 변화에 따르느 진동 모우드의 거동에 대해서 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 실험적인 모우드 해석법을 실제 테니스 라켓에 적용하여 모우드 파라미터들을 구한 다음 그 파라미터의 변화에 따르는 안정타점영역의 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 예측하였다. 또한 안정타점영역을 넓히고 라켓의 동특성을 개선시킬 수 있는 모우드 파라미터를 찾아서 테니스 라켓의 설계, 제작 단계에 정보를 제공하는 CAD(Computer Aided Design)에 좋은 자료를 얻고자 한다. 있으나 파도에 의한 영향이 가장 크므로 본 논문에서는 파도에 의한 영향만을 고려하였다. 파도는 쌍동선에 외란으로 작용하며 측정할 수 없는 양이므로 PID, LQ 제어에서는 제어모델에 포함되지 않지만 LQG 제어에서는 제어모델에 포함된다. LQG 제어의 경우 제어모델에 파도를 백색잡음으로 가정하고 제어기를 구성한 것 (LQG1)과 2차의 쉐이핑필터(shaping filter)를 사용하여 구성한 것(LQG2)으로 나누었다.져 한다.) 식도 이물에 의한, 또는 식도경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 식도점막열상 1례 (1.8 %), 식도 천공 1례 (1.8 %) 였으며, 기도이물에 의한, 또는 기관지경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 무기폐 2례 (11.1 %), 폐렴 3례 (16.7 %)로 나타났다.5예에서 소실되었다. 5 ) 청각심리검사 (Psychoacoustic evaluation)에서 폴립은 술전에 Grade 1∼2의 사성이 있었던 11예중 술후 10예에서 Grade 0로 되었으며 Grade 1∼2의 사성이 있었던 3예의 결절에서도 모두 Grade 0로 정상화되었다.>치를 측정한 결과 투여전과 차이가 없었다. 7) 이상의 결과로 볼때 Cis-platinum 사용으로 인한 이중독증은 신장기능이 정상일때는 충분한 hydration으로써 예방이 가능하며 동시에 금기로 알려져왔던 감음성난청이 있는 두경부악성종양환자에서도 세심한 주의하에 적절히 사용한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사려된다.은 결과를 얻었기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다. 1) 이관폐쇄술후 18시간에 최초로 삼출액이 확인되었으며 그 이후는 전실험군에서 삼출성중이염이 유발되다. 2

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QFT 기법을 이용한 승용디젤엔진 공연비 제어 알고리즘 설계 연구 (Robust Air-to-fuel Ratio Control Algorithm of Passenger Car Diesel Engines Using Quantitative Feedback Theory)

  • 박인석;홍승우;신재욱;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.88-97
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    • 2013
  • This paper presents a robust air-to-fuel ratio (AFR) control algorithm for managing exhaust gas recirculation (EGR) systems. In order to handle production tolerance, deterioration and parameter-varying characteristics of the EGR system, quantitative feedback theory (QFT) is applied for designing the robust AFR control algorithm. A plant model of EGR system is approximated by the first order transfer function plus time-delay (FOPTD) model. EGR valve position and AFR of exhaust gas are used as input/output variables of the plant model. Through engine experiments, parameter uncertainty of the plant model is identified in a fixed engine operating point. Requirement specifications of robust stability and reference tracking performance are defined and these are fulfilled by the following steps: during loop shaping process, a PID controller is designed by using a nominal loop transmission function represented on Nichols chart. Then, the frequency response of closed-loop transfer function is used for designing a prefilter. It is validated that the proposed QFT-based AFR control algorithm successfully satisfy the requirements through experiments of various engine operating points.

i80486과 32비트 DSP를 사용한 CNC 제어기의 개발 (Development of CNC controller based on i80486 and 32bit DSP chip)

  • 김동일;송진일;김성권;이충환;이윤석;강문;나상근;임용규;남기준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.537-540
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    • 1992
  • This paper presents Samsung CNC (Computer Numerical Controller) system with an intel 80486/487 as the main CPU and a 32 bit floating point DSP(Digital Signal Processor) TMS320C30 as the motion control CPU. The Samsung CNC system diverse user-frienly characteristics such as multi-tasking, powerful menu system, internal PLC system, and 2/3 dimensional graphics in wire and solid mode. The main CPU executes central processing program, user interface program, interpreter, BMI, etc while the motion control CPU carries out some interpolations, acceleration/deceleration, and PID control algorithm with feedforward terms. Complex interpolations except linear and circular ones are performed on the main control CPU. The experimental results for the circular interpolation under linear acceleration/deceleration shows that the proposed CNC system can be widely used in controlling machining centers with good machining accuracy.

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압전작동기로 구동 되는 보울 파트 피더의 모드 해석과 이송 속도 제어 (Modal Analysis and Velocity Control of Bowl Parts Feeder Activated by Piezoactuators)

  • 이동호;최승복;김재환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권4호
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    • pp.839-847
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    • 2000
  • This paper presents modal analysis and mean conveying velocity (M.C.V.) control of bowl parts feeder activated by piezoactuators. Bowl parts feeders are being widely used in many industry fields for automatic assembly line. In general, the electromagnet has been and being used as exciting actuator of these vibratory bowl feeders. However, because of complexity of its mechanism and limited capability of the electromagnet actuator, there exist various impending problems such as severe noise, nonlinear motion of parts, passive characteristics and so forth. As one of solutions for these problems, piezoelectric actuators as new actuating technology have been proposed recently to excite the bowl parts feeder. In this paper, modal analysis of the proposed model has been performed to examine the modal characteristics of the model by using commercial FEM software and modeling with respects to MCV is constructed. Finally, MCV of the parts is to be controlled to track the desired one with PID controller.