• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.330-338
• /
• 2018

비례-적분-미분(PID) 제어기는 단순한 구조와 넓은 범위의 운전영역에서 견고한 성능으로 인해 산업계에서 널리 사용되고 있다. 그러나 제어대상으로서 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 전력 시스템의 파라미터의 변동에 강인하지 않다. 따라서 PID 제어기를 사용하여 AVR 시스템의 안정성과 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PSO(Partial Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 AVR 시스템을 위한 최적 PID 제어기 파라미터를 결정하는 새로운 설계 방법을 제시한다. 제안하는 접근법은 쉬운 구현뿐만 아니라 안정된 수렴 특성 및 양호한 계산 효율과 우수한 특성을 갖는다. 또한, 제안 된 PSO-PID 제어기의 성능을 평가하기 위해 새로운 목적함수를 정의한다. 이 목적함수는 최대백분율 오버슈트와 정정시간이 설계사양으로 주어진 경우 이를 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 ITAE 평가함수에 제약 조건을 위반하면 벌점을 부과하도록 하여 PSO 알고리즘이 PID 제어기 파라미터를 탐색할 때 설계사양을 만족하도록 하게 한다. 최종적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 PSO-PID 제어기는 단자전압 계단응답에 대해 주어진 설계사양을 만족할 뿐만 아니라 다른 유사한 최근의 연구보다 더 우수한 제어 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.647-649
• /
• 2004

When a controller is implemented by a one-chip processor with fixed-point operations, the finite alphabet problem usually occurs since parameters and signals should be taken in a finite set of values. This paper formulates PID finite alphabet PID control problem which combines the PID controller with the finite alphabet problem. We will propose a PID parameter tuning method based on an optimization algorithm under the finite alphabet condition. The PID parameters can be represented by a fixed-point representation, and then the problem is formulated as an optimization with constraints that parameters are taken in the finite set. Some simulation are to be performed to exemplify the performance of the PID parameter tuning method proposed in this paper.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.85-90
• /
• 2003

본 논문에서는 퍼지모델을 이용하여 비선형 시스템을 위한 적응 PID 제어기 설계 방법을 제안한다. TSK 퍼지모델을 이용하여 제어 입력의 오차를 예측하고 그 오차로부터 PID제어기의 파라미터를 적응시킨다. TSK 퍼지모델 또한 플랜트의 실제 출력과 모델 출력을 비교하여 모델 파라미터의 적응이 가능하도록 하였다. 제안된 방법으로 비선형의 플랜트에 대한 모호성, 파라미터의 변화 등에 적응할 수 있는 PID 제어기의 설계가 가능하였다. 그리고 몇 개의 비선형 시스템에 대한 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 유용성도 확인되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제28권4호
• /
• pp.675-684
• /
• 2004

The Helicopter system has a non-linearity and complexity. Futhermore, because of absence of its correct mathematical model. it is difficult to control accurately its attitudes for elevation angle and azimuth one. Therefore, we proposed a GA-PID control technique to control these angles efficiently. The proposed GA-PID controller can systematically generate optimal PID parameters by applying GA theory to a helicopter attitude control system. Through the computer simulation, the GA-PID technique shows better attitude control characteristic than traditional PID control technique.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
• /
• pp.380-385
• /
• 2001

본 논문에서는 기존의 역전파 알고리즘(Back-propagation Algorithm)의 문제점인 지역 최소점(Local Minimum point) 빠질 위험을 제거함과 동시에 학습속도(learning-speed)를 빠르게 하기 위해서 모먼팀을 갖는 PID 역전파 알고리듬(PIDBPMT: PID Back-Propagation algorithm with Momentum Term)을 제안하여 모먼텀 항을 갖는 신경망 PID 제어기를 설계하였다. 그 제어기를 D.C 서보 모터를 구동원으로 하는 위치제어계에서 적용하여 시뮬레이션으로 그 성능을 검정하였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.120-130
• /
• 2013

An adaptive PID sliding mode controller is proposed for the position control of electro-hydrostatic actuator(EHA) systems with system uncertainties and saturation in the motor. An EHA prototype is developed and system modeling and parameter identification are executed. Then, adaptive PID sliding mode controller and optimal anti-windup PID controller are designed and the performance and robustness of the two control systems are compared by experiment. It was found that the adaptive PID sliding mode control system has better performance and is more robust to system uncertainties than the optimal anti-windup PID control system.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.9-15
• /
• 1999

A piezoelectric actuator is widely used in precision positioning applications due to its excellent positioning resolution. However, the piezoelectric actuator lacks in repeatability because of its inherently high hysteresis characteristic between voltage and displacement. In this paper, a controller is proposed to compensate the hysteresis nonlinearity. The controller is composed of a PID and a neural network part in parallel manner. The output of the PID controller is used to teach the neural network controller by the unsupervised learning method. In addition, the PID controller stabilizes the piezoelectric actuator in the beginning of the learning process, when the neural network controller is not learned. However, after the learning process the piezoelectric actuator is mainly controlled by the neural netwok controller. In this paper, the excellent tracking performance of the proposed controller was verified by experiments and was compared with the classical PID controller.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.39-43
• /
• 2016

본 논문은 조향구조를 갖는 이동로봇의 조향 제어를 위해 PID 제어기의 이득을 튜닝 방법을 제안한다. PID 이득을 설정하는 다양한 방법들이 제시되고 연구되고 있다. 이득은 지글러-니콜스의 계단형 입력으로부터 이득을 얻는 방법으로 얻어진 이득을 이동로봇에 적용하고 이를 시험하여 다시 2차 전달함수에 의해 새로운 이득을 계산하였다. 얻어진 새로운 이득으로 응답시간 및 유지오차율에 관한 실험을 수행하여 PID 자동 튜닝의 성능을 확인하였다. 유지시간, 응답시간 및 수렴시간에 대한 실험결과로 이동로봇의 조향 시스템에서 사용이 가능하고 응답 시간이 빠르게 도달할 수 있으며 안정하게 제어됨을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권2호
• /
• pp.969-980
• /
• 2018

This paper aims to design of the neutrosophic fuzzy-PID controller and it has been compared with the conventional fuzzy-PID controller for position tracking control in terms of robustness. In the neutrosophic fuzzy-PID controller, error (e) and change of error (ce) were assessed separately on two fuzzy inference systems (FISs). In this study, the designed method is different from the conventional fuzzy logic controller design, membership degrees of antecedent variables were determined by using the T(true), I(indeterminacy), and F(false) membership functions. These membership functions are grouped on the universe of discourse with the neutrosophic set approach. These methods were tested on three-dimensional (3-D) position-tracking control application of a spherical robot manipulator in the MATLAB Simulink. In all tests, reference trajectory was defined for movements of all axes of the robot manipulator. According to the results of the study, when the moment of inertia of the rotor is changed, less overshoot ratio and less oscillation are obtained in the neutrosophic fuzzy-PID controller. Thus, our suggested method is seen to be more robust than the fuzzy-PID controllers.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권2호
• /
• pp.336-342
• /
• 2008

Simple tuning methods of PI, PD and PID controller are proposed for an integrating process with time delay. This is based on matching the coefficients of corresponding powers of s in the numerator and that in the denominator of the closed-loop transfer function. For set-point tracking problem, the derived controller is found to be a PD controller which is shown by Lee's tuning rule based on minimizing the performance indexes (ISE, IAE, ITAE) using a real-coded genetic algorithm. A method can be also proposed PI, PID controllers according to tuning parameter lambda $({\lambda})$ similar to IMC method. Simulation example is given to illustrate the set-point tracking and disturbance rejection performance of the proposed method.