• 제목/요약/키워드: PID gains

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Analysis of Response Characteristics of the CAN-Based Feedback Control System Considering the Network Delay Time

  • Jeon, Jong-Man;Kim, Dae-Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.119.3-119
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    • 2001
  • When building a network-based real-time control system, a network-induced delay time should be surly considered for real time schedulability to be guaranteed. The network delay time on end-to-end communication has been analyzed theoretically and modeled mathematically from many previous works. There also exist any other delay element not considered before. In this paper, the remote feedback control system using the CAN protocol is proposed to control three axes´ manipulator arm and the application layer of CAN is modeled to analyze the delay elements defined by three types of time delay: Software delay time, Controller delay time, and Access delay time, in details. The analyzed results are used as an important component to determine PID gains of the proposed system. The effect of the delay time on the control performance is evaluated by com paring the response characteristics of the control system through simulation.

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VCR용 드럼 모터의 퍼지 속도/위상 제어기 설계 (Design of fuzzy speed/phase controller for drum motor in home VCR)

  • 박귀태;이기상;박태홍;배상욱;이상락
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.457-462
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    • 1991
  • Recently, digital techniques have been applied to servo systems of the home VCR, which result in high accuracy, high stability and a small number of parts required. The servo systems are now becoming more compex because the latest home VCRs are stringly required to have many functions. Given these circumstances, software servo concepts were introduced to the VCR servo system with microprocessor. But there are some difficulties in the conventional digital PID controller, eg. caculating the exact gains or dynamics. In this paper, we introduce FLC(Fuzzy Logic Controller) to the speed/phase control for VCR drum motor. To show the usefulness of the proposed controller, some studies are discussed by simulation and experiment.

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쿼드로터형 비행로봇의 자세 안정화 성능 개선 (Attitude Stabilization Performance Improvement of the Quadrotor Flying Robot)

  • 황종현;황성필;홍성경;유민구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.608-611
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    • 2012
  • This paper focuses on attitude stabilization performance improvement of the quadrotor flying robot. First, the dynamic model of quadrotor flying robot was estimated through PEM (Prediction Error Method) using experimental input/output data. And attitude stabilization performance was improved by increasing the generation frequency of PWM signal from 50 Hz to 500 Hz. Also, the controller is implemented using a standard PID (Proportional-Integral-Derivative) controller augmented with feedback on angular acceleration, allowed the gains to be significantly increased, yielding higher bandwidth. Improved attitude stabilization performance is verified by experiment.

Implementation of Networked Control System using a Profibus-DP Network

  • Lee, Kyung-Chang;Lee, Suk
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제3권3호
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    • pp.12-20
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    • 2002
  • As numerous sensors and actuators are used in many automated systems, various industrial networks are adopted for real-time distributed control. In order to take advantages of the networking, however, the network implementation should be carefully designed to satisfy real-time requirements considering network induced delays. This paper presents an implementation scheme of a networked control system via Profibus-DP network fur real-time distributed control. More specifically, the effect of the network induced delay on the control performance is evaluated on a Profibus-DP testbed. Also, two conventional PID gain tuning methods are slightly modified fur fouling controllers fur the networked control system. With appropriate choices for gains, it is shown that the networked control system can perform almost as well as the traditional control system.

가스엔진 열병합시스템의 온도제어변수 결정에관한 실험적연구 (A Study on the Determination of Temperature Control Gains by Experiment for a Gas Engine Cogeneration System)

  • 장상준;유재석;방효선;한정옥
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.199-206
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    • 1995
  • 200kW급 가스엔진 열병합시스템에서 엔진 냉각수는 엔진을 냉각시키는 기능 뿐아니라 배열회수용 열원으로 사용된다. 전력부하나 냉·난방 부하가 변할 때 엔진 냉각수의 온도가 민감하게 변하므로 이를 일정하게 제어하기 위하여 PID 제어기를 사용하고 있다. 본 연구는 이 제어기의 적정 이득값(gain)을 설정하기 위하여 공정 전달함수를 실험적방법을 이용하여 일차시간지연함수(First Order Plus Dead Time)로 근사한 후 여러 조율방법을 사용하여 이득값을 구하였다. 이 이득값과 전달함수를 가지고 공정모사기인 “MATLAB”을 사용하여 시스템에 적합한 적정이득값을 선정 하였으며 실증실험 결과 시스템의 온도동특성이 안정됨을 보였다.

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활성슬러지 공정을 위한 모델링과 지능제어의 적용 (Modeling and Intelligent Control for Activated Sludge Process)

  • 천성표;김봉철;김성신;김창원;김상현;우혜진
    • 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.

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직접구동 평면 다관절 로봇의 동역학적 모델에 따른 피드포워드 제어의 실험적 평가 (Experimental Evaluation of Feedforward Control Based on the Dynamic Models of A Direct Drive SCARA Robot)

  • 홍윤식;강봉수;김수현;박기환;곽윤근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권1호
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    • pp.146-153
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    • 1996
  • A SCARA type direct drive robot which can be used in the assembly operation was designed and manufactured. Graphite fiber epoxy composite material was used in the fabrication of the robot arm structure in order to improve the speed of the robot arm with a high damping effect. For model-based control and sensitivity analysis of system parameters, the dynamic model of robot arm and drive servo amplifier parameters such as equivalent gains of PWM driver and velocity gains of servo system were estimated from frequency response tests. The complete dynamic model for overall robot system was used in the simulation of the open-loop control. The simulation results agreed reasonably well to the experimental results. The feedforward control using the dynamic models improved the trajectory tracking performance, decreasing the tracking error by factor of three compared with PID control. This study found that the inverse dynamic model of the robot arm including the drive servo system showed better performances than the case of arm dynamic model only.

가이드웨이 유연성이 고려된 자기부상열차 부상제어 시뮬레이션 (Levitation Control Simulation of a Maglev Vehicle Considering Guideway Flexibility)

  • 한종부;임재원;김창현;한형석;김성수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.15-24
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    • 2015
  • 상전도흡인식 자기부상열차는 전자석의 전류를 조정하여 차량과 선로 사이의 간극(공극)을 일정하게 유지한다. 이러한 능동현가장치를 사용하는 자기부상열차에 있어서는 다양한 외란에도 불구하고 부상제어기를 이용한 부상공극을 허용하는 범위 내로 유지하는 것이 핵심기술 중의 하나이다. 특히 차량과 유연한 가이드웨이 사이의 동적상호작용에 의해 발생되는 진동은 저속 및 정지상태에서 부상안정성을 방해하는 중요한 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 가이드웨이의 유연성에도 강인한 부상제어기를 개발하기 위하여 차량과 유연 가이드웨이 사이의 연성 동역학 모델을 개발하고, 전자석 및 부상제어기도 포함시키는 통합모델링을 제안하였다. 개발된 통합동역학 모델을 이용하여 가이드웨이의 유연성을 고려한 부상공극 시뮬레이션을 수행하였다.

직접 순시전압 제어기법에 의한 동기발전기의 고성능 여자 제어시스템 (A High Performance Exciter Control System of Synchronous Generator using Direct Instantaneous Voltage Control Method)

  • 이동희;양가녕;이상훈;안진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.68-74
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    • 2007
  • 본 논문에서는 부하 변동에 강인하고, 제어기의 구성이 매우 간단한 순시전압제어기법을 적용한 여자제어 시스템을 제안한다. 제안하는 순시전압 제어기법은 제어기의 이득을 결정하기 위한 복잡한 설계가 요구되지 않으며, 제어기의 시정수 설정만으로, 전력 변환 장치의 최대 응답성을 유도 할 수 있으며 과도 응답 상태에서 오버슈트의 발생을 크게 억제할 수 있는 장점이 있다. 제안된 순시전압 제어기법에 의한 동기 발전기 여자 시스템은 컴퓨터 시뮬레이션과 소형 발전기 시스템에 적용된 실험을 통하여 그 성능을 검증하였다.

선형모터 정밀 위치제어를 위한 비선형 동적 마찰력 보상기를 갖는 적응 제어기 설계 (A Design of Adaptive Controller with Nonlinear Dynamic Friction Compensator for Precise Position Control of Linear Motor System)

  • 이진우;조현철;이영진;이권순
    • 전기학회논문지
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    • 제56권5호
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    • pp.944-957
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    • 2007
  • In general mechanical servo systems, friction deteriorates the performance of controllers by its nonlinear characteristics. Especially, friction phenomenon causes steady-state tracking errors and limit cycles in position and velocity control systems, even though gains of controllers are tuned well in linear system model. Even if sensor is used higher accuracy level, it is difficult to improve tracking performance of the position to the same level with a general control method such as PID type. Therefore, many friction models were proposed and compensation methods have been researched actively. In this paper, we consider that the variation of mover's mass is various by loading and unloading. The normal force variation occurs by it and other parameters. Therefore, the proposed control system is composed of main position controller and a friction compensator. A parameter estimator for a nonlinear friction model is designed by adaptive control law and adaptive backstopping control method.