• 제목/요약/키워드: PID gain

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조향형 이동로봇을 위한 PID 이득 자동 튜닝에 관한 연구 (A Study on PID Gain Auto Tuning for Steering Type mobile robot)

  • 정세영;양태규
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.39-43
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    • 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.

연속공정 시스템에서의 장력의 가변이득 PID 제어 (Variable-Gain PID Control of Longitudinal Tension in Web Transport System)

  • 신기현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.724-730
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    • 1995
  • Fixed-gain and variable-gain PID control of tension in the winding section of a simple web transport system were evaluated. An open-loop mathematical model for the web transport system was derived and used for the design of the PID controllers. The winding roll radius is a timevarying parameter in the model. The fixed-gain PID controller designed at a particular instant of time could not meet the desired specifications, whereas the variable-gain PID controller could produce accurate tension control in the winding section. An advantage of the variable-gain control is its simplicity. This approach is easy to implement and shows promise for applications where the time-varying parameters are easily measured.

PID 이득 동조를 위한 퍼지 스케줄링 (Fuzzy Scheduling for the PID Gain Tuning)

  • 신위재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.120-125
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    • 2005
  • 본 논문에서는 PID 제어기의 이득 동조를 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 PID 제어기의 크리스퍼 출력 오차를 그대로 사용하지 않는 전단 퍼지화기에서 추론단계는 갖지만 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며, 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위를 이용 도식화된 영역에서 비퍼지화 시킨 비선형 출력값을 PID 계수에 부가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다. 여기서 Kp, Kd 계수의 최대, 최소 범위를 설정하여 퍼지추론에 의해 새로운 Kp, Kd 계수론 구한다. Ki 계수는 Ziegler-Nichols 동조 규칙을 사용하여 구하였고, 제안한 제어기는 유압서보모터 제어시스템에 의해 실험하였으며 실험결과 양호한 제어특성을 통해 원하는 결과를 얻을 수 있었다.

전자부품용 저항용접기의 퍼지-PID 이득조정 알고리즘 (Fuzzy-PID Gain Scheduling Algorithm of Resistive Welder for Electronic Parts)

  • Park, Myung-Kwan;Lee, Jong-Woon
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.114-116
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    • 2004
  • The temperature profile control issue in the resistive welder for the electronic parts is discussed. The average current of the welder tip depends on the phase(on-time) of the AC power and the tip temperature maintains or increases/decreases depending on the integral of the current square and heat loss, The basic PID control algorithm with thermo-couple feedback is difficult to track the temperature profile for various parts and optimal gain changes much. So constant gain PID algorithm is not enough to cover various electronic parts welding and a Fuzzy-PID automatic gain tuning algorithm is devised and added to conventional PID algorithm and this hybrid control architecture is implemented and the experimental results are shown.

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롤투롤 시스템의 와인더 반경 추정을 이용한 와인더 장력의 가변 PID이득 제어 (Variable PID Gain Control of Winder Tension of Roll-to-Roll Printing System using Estimation of Winder-Roll Radius)

  • 박종찬;전성웅;남기상;김충환
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.755-760
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    • 2013
  • The dynamics of the winder roller of a roll-to-roll printing system for printed electronics is a time-varying system because of the variation of the winder roller radius owing to rewinding or unwinding of the web. Therefore, an adaptive control method considering the time-variant characteristics is required for precise tension control. In this study, the variable PID gain method is applied to the actual roll-to-roll system and verified by experiments for unwinder tension control. The required value of the winder roller radius for the application of the variable PID gain is estimated from the measurement of the winder tension and winder motor torque. The simulation results as well as experimental results show that the fixed PID gain control cannot stabilize the tension of the winder roller with varying winder roller radius. On the other hand, the variable PID gain method can control the tension of the winder roller regardless of the winder roller radius.

무인항공기 작동기 컨트롤러를 위한 퍼지 자동 이득 조정 PID 제어 연구 (Research of Fuzzy Auto gain tuning control to apply actuator controller of Unmaned Aerial Vehicle)

  • 김태완;백진욱;이형철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.813-819
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    • 2009
  • 무인항공기의 에일러론 및 플랩, 엘리베이터 등을 제어하기위한 작동기들은 구조적으로 Time variant한 비선형적인 특성을 가지고 있을 뿐 아니라, 비행 중에 풍향 및 풍량에 따라 모델링하기 힘든 외란이 발생할 경우가 많이 발생하기 때문에 우수한 제어성능을 보이는 제어기 설계에 많은 어려움이 있었다. 본 논문에서는 기존의 PID 제어기의 장점을 그대로 살리면서 실시간으로 변화하는 시스템에 adaptive하게 대응할 수 있고 Auto gain tuning을 이용하여 개발자의 시간과 노력을 현저히 줄일 수 있는 Fuzzy Auto gain tuning PID 제어 알고리즘을 비행체 Actuator 제어에 적용한 연구내용을 기술하였다.

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모델 추종 제어를 위한 PID 제어기법 (PID Control Structure for Model Following Control)

  • 이창호;김종진;하홍곤
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.138-142
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    • 2004
  • 본 논문은 모델추종 제어을 위한 PID제어기법을 제안한다. 이산시간영역에서 제어성능을 개선하기 위해 제안하였고, PID 제어계에 새로운 전치 보상기를 삽입하여 모델추종제어계가 되도록 하였다. 외란이나 부하변동에 의해서 계의 응답이 변할 때 PID 제어기의 이득을 재조정할 필요가 있다. PID 제어계에서 각 PID 이득이 제어계의 성능을 크게 좌우하게 되므로 신경망을 PID제어기에 결합하여 제어계의 성능을 향상시켰고 제안한 제어계에서 PID제어기의 이득은 역전파 알고리즘에 의해 자동적으로 조정되어지도록 하였다. 모델추종 제어계의 제어성능을 확인하기 위하여 제어대상을 직류 서보 전동기의 각 위치로 하였다. 이것을 위치 제어계에 적용하여 실험을 통해 그 성능을 증명하였다.

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Stability Analysis and Proposal of a Simple Form of a Fuzzy PID Controller

  • Lee, Byung-Kyul;Kim, In-Hwan;Kim, Jong-Hwa
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권8호
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    • pp.1299-1312
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    • 2004
  • This paper suggests the simple form of a fuzzy PID controller and describes the design principle, tracking performance, stability analysis and changes of parameters of a suggested fuzzy PID controller. A fuzzy PID controller is derived from the design procedure of fuzzy control. It is well known that a fuzzy PID controller has a simple structure of the conventional PID controller but posses its self-tuning control capability and the gains of a fuzzy PID controller become nonlinear functions of the inputs. Nonlinear calculation during fuzzification, defuzzification and the fuzzy inference require more time in computation. To increase the applicability of a fuzzy PID controller to digital computer, a simple form of a fuzzy PID controller is introduced by the backward difference mapping and the analysis of the fuzzy input space. To guarantee the BIBO stability of a suggested fuzzy PID controller, ‘small gain theorem’ which proves the BIBO stability of a fuzzy PI and a fuzzy PD controller is used. After a detailed stability analysis using ‘small gain theorem’, from which a simple and practical method to decide the parameters of a fuzzy PID controller is derived. Through the computer simulations for the linear and nonlinear plants, the performance of a suggested fuzzy PID controller will be assured and the variation of the gains of a fuzzy PID controller will be investigated.

PID 제어기의 게인 조절을 위한 퍼지 게인 스케쥴링 기법 및 응용 (Fuzzy gain scheduling for the gain tuning of PID controller and its application)

  • 전재홍;이진국;김병화;안현식;김도현
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권1호
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    • pp.60-67
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    • 1998
  • In this paper, a gain scheduling method of PID controller is proposed using fuzzy logic for balancing control of an inverted pendulum. First, gains of PID controller are calculated using pole-placement technique for the linearized model of an inverted pendulum and these gains are modified by fuzzy logic throughout control operations. A PD controller is used by switching near the set-point to improve the performance. It is illustrated by simulations that the proposed hybrid fuzzy control method yidels smaller rising time and overshoot compared to the fixed-gain PID controller or fuzzy logic-based only PID controller.

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다구찌방법을 이용한 다축 동시 PID 제어시스템의 제어이득 조정 (Control Gain Tuning of a Simultaneous Multi-Axis PID Control System by Taguchi Method)

  • 이기하;김종원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.25-35
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    • 1999
  • This paper presents a control gain tuning scheme for multi-axis PID control systems by Taguchi method. As an experimental set-up, a parallel mechanism machine tool has been selected. This machine has eight servodrives and each servodrive has four control gains, respectively. Therefore, total 32 control gains have to be tuned. Through a series of design of experiments, an optimal and robust set of PID control gains is tuned. The index of the sum of position error and velocity error is reduced to 61.4% after the experimental gain tuning regardless of the feedrate variation.

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