• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권2호
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• pp.106-112
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• 2012

Purpose: A lab-scale timber carriage using a servo motor system was built. When two motors move a carriage, wire tension is changed according to the different line speeds caused by a wire drum's changing diameter, leading to inappropriate traveling characteristics of the carriage. In order to overcome this problem, PID Control was used to control the motor speed. Methods: Ziegler-Nichols method was used to determine PID gains. Results: The initial PID gains were 1.8, 0.025, and 0.006, respectively, and optimal gains of 1.4 and 0.010 for P and I gain were obtained experimentally. Conclusions: The results showed that constant wire tension could be maintained by controlling the speed of the motor using PI control. Overshoot occurred at initial motor operation due to vibration and elasticity of the wire itself.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권10호
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• pp.1327-1334
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• 1999

The stabilization control of ball-beam system is difficult because of its nonlinearity and structural unstability. Futhermore, a series of classical methods such as the PID and the full state feedback controller(FSFC) based on the local linearizations have narrow stabilizable regions. At the same time, the fine tunings of their gain parameters are also troublesome. Therefore, in this paper, three improved design techniques of stabilization controller for a ball-beam system were proposed. These parameter tuning methods in the double PID controller(DPIDC), the FSFC and the a sliding mode controller(SMC) were dependent upon the Real Value Elitist Genetic Algorithm (RVEGA). Finally, by applying the DPIDC, the FSFC and the Real Variable Elitist Genetic Algorithm based Sliding Mode Control(RVEGA SMC) to the stabilizations of a ball-beam system, the performances of the RVEGA SMC technique were showed to be superior to those of two other type controllers.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.1072-1075
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• 1993

To design a fuzzy controller for DC servo-motor, a systematic procedure is proposed. Fuzzy rule base is simply designed through utilizing both the PID gain and the pole-zero cancelation. The results of simulation show that the control system has good performances.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.34-40
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• 2012

가스발생기의 압력 제어기법을 제안하였다. 모델기반 제어법칙을 설계하기 위하여 Robert 식과 보존 방정식을 이용하여 가스발생기의 모델을 구성하였고, 연소시험을 통하여 모델의 정확성을 검증하였다. 모델은 연소 공간이 증가함에 따라 시스템의 고유 특성이 변화하게 되는데, 이러한 특성으로 인한 폐루프 구조에서 나타나는 응답특성을 해석하기 위하여 PID 및 비선형 적응 제어법칙을 설계하였다. 수치 시뮬레이션 결과 두 방법이 각각 제어 성능과 실제 시스템 적용에 문제가 있음을 알 수 있었고, 이를 극복하기 위한 새로운 제어기법을 제안하였다. 새롭게 제안된 이득계획 제어기법의 수치 시뮬레이션 결과 외란 및 측정 잡음의 영향에서도 우수한 제어 응답성능을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.618-623
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• 2011

가스발생기의 압력 제어기법을 제안하였다. 모델기반 제어법칙을 설계하기 위하여 Robert 식과 보존방정식을 이용하여 가스발생기의 모델을 구성하였고, 연소시험을 통하여 모델의 정확성을 검증하였다. 모델은 연소 공간이 증가함에 따라 시스템의 고유 특성이 변화하게 되는데, 이러한 특성으로 인한 폐루프 구조에서 나타나는 응답특성을 평가하기 위하여 PID 및 비선형 적응 제어법칙을 설계하였다. 수치 시뮬레이션 결과 두 방법이 각각 제어 성능과 실제 시스템 적용에 문제가 있음을 알 수 있었고, 이를 극복하기 위한 새로운 제어기법을 제안하였다. 새롭게 제안된 이득계획 제어기법의 수치 시뮬레이션 결과 외란 및 측정 잡음의 영향에서도 우수한 제어 응답성능을 보였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.34-39
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• 2010

Recently, technical trend for machine tools is focused on enhancement of speed and accuracy. High speedy processing causes thermal and structural deformation of objects from the machine tools. Water cooler has to be applied to machine tools to reduce the thermal negative influence with accurate temperature controlling system. Existing On-Off control type can't control temperature accurately because compressor is operated and stopped repeatedly and causes increment of power consumption and decrement of the expected life of compressor. The goal of this study is to minimize temperature error in steady state. In addition, control period of an electronic expansion valve were considered to increment of lifetime of the machine tools and quality of product with a water cooler. PI controller is designed using type of hot-gas bypass for precise control of temperature. Gain of PI is decided easily by method of critical oscillation response, excellent performance of control is shown with 4.24% overshoot and ${\pm}0.2^{\circ}C$error of steady state. Also, error range of temperature is controlled within $0.2^{\circ}C$although disturbance occurs.

• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.126-132
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• 2016

The root-locus method is often employed when a controller is designed to find controller gain. It is usually used to determine one parameter gain while most controllers for industrial applications have more than one controller gain. For example PID controller has three controller gains, i.e. P, I, and D gains. Thus the conventional root-locus technique cannot complete the design of a controller with more than one controller gain. One way to overcome this drawback has been to apply the root-locus technique for one parameter while other parameters are assumed to be proportional to the parameter or to be constant. However this approach could lead to limited performance of the controller and if we try to adjust the proportional ratio or constants then it could be a long and tedious process of trial and error. Thus it is required to find an effective method for the root-locus technique to design controllers with more than one parameter. To this end this paper proposes an extended root-locus method for controllers with two parameters. In this paper Matlab is used as a computation tool to show the effectiveness of our method by solving examples numerically. As a result we obtained an extended root-locus illustrated in two-dimensional space for a control system with two parameters. The paper then presents how to find two controller gains based on this result of the extended root-locus. The main idea is that we can find the parameters by approaching the desired poles. It is expected that the proposed idea will help control engineers to easily design control systems using the root-locus technique, resulting in more accurate and faster control systems. Note that the extended root-locus idea can be applied to controller design problems with multiple parameters.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1905-1919
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• 2000

활성슬러지 공정에 기반을 둔 연속식반응기는 시스템이 가진 고유한 비선형성뿐만 아니라 계절, 기후 등의 환경변화에 따른 유입수의 유량 및 특성 등의 외부적인 조건의 변화를 고려하여 제어하여야 한다. 수학적 모델링 과정에서 고려하지 못했거나 무시되었던 부분을 포함한 시스템에 관련된 특징과 한정된 공간에서 기본적인 제어방법에 의한 현재의 운전방법을 고려하여 불 때 활성슬러지 공정은 개선할 수 있는 여지가 많다. 또한 숙련된 운전자의 지식을 구현할 수 있는 지능제어기법을 적용하여 전체적인 공정의 효율 향상을 도모할 수 있다. 제어방법의 적용에 앞서 제어대상공정인 활성슬러지 공정을 분석하여 이를 $Matlab^{(R)}5.3/Simulink^{(R)}3.0$을 이용하여 연속식반응기 모델을 구현하였다. IWA(International Water Association)와 COST(European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research)에서 제시한 정상상태의 유입수 특성을 이용하여 모델의 정확성을 검증하였다. 본 논문에서는 이미 현장에서 사용중인 제어기법의 구현 및 성능 평가뿐만 아니라 다양한 고급제어기법들을 적용하여 새롭게 제안한 제어기법들이 실제 폐수처리장에 적용가능한지 여부를 검증하였다. 제어방법으로는 현장에서 일반적으로 사용되고 있는 비례-적분-미분제어기(Proportional-Integral-Derivative Controller; PID controller)와 PID제어기가 가진 장점과 퍼지 논리 제어기법이 가진 장점을 결합함과 동시에 제어기의 성능 향상 및 경제성을 높일 수 있는 퍼지 PID이득 조절기(fuzzy PID gain tuner)와 퍼지 셋포인트 변환기(fuzzy setpoint changer)를 적용하여 봄으로써 외란에 대해 강인한 제어기 설계의 가능성을 검증하였다.

• KIEE International Transaction on Systems and Control
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• 제2D권2호
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• pp.78-91
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• 2002

In the thermal power plant, there are six manipulated variables: main steam flow, feedwater flow, fuel flow, air flow, spray flow, and gas recirculation flow. There are five controlled variables: generator output, main steam pressure, main steam temperature, exhaust gas density, and reheater steam temperature. Therefore, the thermal power plant control system is a multinput and output system. In the control system, the main steam temperature is typically regulated by the fuel flow rate and the spray flow rate, and the reheater steam temperature is regulated by the gas recirculation flow rate. However, strict control of the steam temperature must be maintained to avoid thermal stress. Maintaining the steam temperature can be difficult due to heating value variation to the fuel source, time delay changes in the main steam temperature versus changes in fuel flow rate, difficulty of control of the main steam temperature control and the reheater steam temperature control system owing to the dynamic response characteristics of changes in steam temperature and the reheater steam temperature, and the fluctuation of inner fluid water and steam flow rates during the load-following operation. Up to the present time, the Proportional-Integral-Derivative Controller has been used to operate this system. However, it is very difficult to achieve an optimal PID gain with no experience, since the gain of the PID controller has to be manually tuned by trial and error. This paper focuses on the characteristic comparison of the PID controller and the modified 2-DOF PID Controller (Two-Degrees-Freedom Proportional-Integral-Derivative) on the DCS (Distributed Control System). The method is to design an optimal controller that can be operated on the thermal generating plant in Seoul, Korea. The modified 2-DOF PID controller is designed to enable parameters to fit into the thermal plant during disturbances. To attain an optimal control method, transfer function and operating data from start-up, running, and stop procedures of the thermal plant have been acquired. Through this research, the stable range of a 2-DOF parameter for only this system could be found for the start-up procedure and this parameter could be used for the tuning problem. Also, this paper addressed whether an intelligent tuning method based on immune network algorithms can be used effectively in tuning these controllers.