• 제목/요약/키워드: Self-Tuning Controller

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적응 PID를 이용한 질량 유량 제어기 구현 (Implementation of the Mass Flow Controller using Adaptive PID)

  • 백광렬;조봉수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • The MFC(Mass Flow Controller) is an equipment that measures and controls mass flow rates of fluid. Most of the HFC system is still using the PID algorithm. The PID algorithm shows superior performance on the MFC system. But the PID algorithm in the MFC system has a few problems as followed. The characteristic of the MFC system is changed according to the operating environment. And, when the piezo valve that uses the control valve is assembled in the MFC system, a coupling error is generated. Therefore, it is very difficult to find out the exact parameters of MFC system. In this paper, we propose adaptive PID algorithm in order to compensate these problems of a traditional PID algorithm. The adaptive PID algorithm estimates the parameters of MFC system using LMS(Least Mean Square) algorithm and calculates the coefficients of PID controller. Besides, adaptive PID algorithm shows better transient response because adaptive PID algorithm includes a feedforward. And we implement MFC system using proposed adaptive PID algorithm with self-tuning and Ziegler and Nickels's method. Finally, comparative analysis of the proposed adaptive PID and the traditional PID is shown.

유전알고리즘을 이용한 자기동조 퍼지 제어기의 설계 (Design of Self-Tuning Fuzzy Logic Controllers using Genetic Algorithms)

  • 서재근;김태언;권혁진;김낙교;남문헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1374-1376
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    • 1996
  • In this paper We proposed a new method to generate fuzzy logic controllers through genetic algorithm(GA). In designing of fuzzy logic controllers encounters difficulties in the selection of optimized member-ship functions, gains and rule base, which is conventionally achieved by a tedious trial-and-error process. This paper develops genetic algorithms for automatic design of high performance fuzzy logic controllers which can overcome nonlinearities in many engineering control applications. The rule-base is coded in base-7 strings by generated from random function. Which can be presented in discrete fuzzy linguistic value, and using membership function with Gaussian curve. To verify the validity of this fuzzy logic controller it is compared with conventional fuzzy logic controller(FLC) and PID controller.

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유도전동기 드라이브의 제어를 위한 자기동조 및 적응 퍼지제어기 개발 (Development of Self-Tuning and Adaptive Fuzzy Controller to Control Induction Motor Drive)

  • 고재섭;최정식;정철호;김도연;정병진;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.32-34
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    • 2009
  • The field oriented control of induction motors is widely used in high performance applications. However, detuning caused by parameter disturbance still limits the performance of these drives. In order to accomplish variable speed operation, conventional PI-like controllers are commonly used. These controllers provide limited good Performance over a wide range of operation, even under ideal field oriented conditions. This paper is proposed model reference adaptive fuzzy control(MFC) and artificial neural network(ANN) based on the vector controlled induction motor drive system. Also, this paper is proposed control of speed and current using fuzzy adaption mechanism(FAM), MFC and estimation of speed using ANN. The proposed control algorithm is applied to induction motor drive system using FAM, MFC and ANN controller. Also, this paper is proposed the analysis results to verify the effectiveness of this controller.

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예측 제어기를 이용한 2바퀴 로봇의 실시간 균형제어 (Real Time Balancing Control of 2 Wheel Robot Using a Predictive Controller)

  • 강진구
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.11-16
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    • 2014
  • 본 논문은 예측제어기를 이용하여 2휠 로봇의 실시간 균형을 유지할 수 있는 자세 제어에 대해 연구하였다. 또한 역방향 진자 제어는 로봇이 진행하는 동안 균형을 유지하기 위하여 도입되었다. 본 논문에서 구현에 사용한 프로세서는 dsPIC30F4013 임베디드 프로세서이며 자체 균형 알고리즘을 설계하고 구현 하는 것이다. 본 연구에서 ARS는 2축의 자이로 각(roll, pitch)과 3축의 가속도계 값(x, y, z)값으로 자세를 계산하도록 하였다. 따라서 본 연구에서는 외란에 대한 자세의 불균형을 극복하기 위한 예측제어기를 제안했으며 이를 원격 시스템의 제어문제에 도입하여 2바퀴 로봇의 선형 제어기와 예측제어기를 결합한 시스템의 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 강인한 특성을 실현하기 위해 목표 필터루프를 설계하고 강인도-안정성을 만족하는 제어기를 설계하므로 제어시스템의 안정성을 향상시키고 시스템의 성능의 저하를 최소화함을 확인하였다.

적응제어 기법을 이용한 원자로 출력제어 (Application of Adaptive Control Theory to Nuclear Reactor Power Control)

  • Ha, Man-Gyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.336-343
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    • 1995
  • 적응제어의 한 방식인 자기동조제어(STR) 방식이 비선형 노심 모델의 출력 조정에 적용된다. 적응제어는 비선형, 시변 및 확률(Stochastic) 시스템을 위한 준최적 제어기를 설계하기 위한 적절한 제어 방식이다. 제어계통은 미지의 시변 파라메타를 갖는 3차 선형 모델에 기초한다. 파라메타는 가변 망각계수를 도입한 늑장 최소자승법에 의하여 매시간(Time Step) 순환적으로 평가된다. 평가된 파라메타를 이용하여 한 스텝 먼저 냉자재 평균온도가 예측되고 이 예측된 값과 Setpoint 값과의 차이를 최소화함은 물론, 제어봉의 움직임을 막고자 가중(Weighted) One-step-ahead 제어기가 설계된다. 또한 적분동작이 첨가되어 정상상태 에러가 제거된다. 넓은 운전영역을 포괄하는 비선형 PWR 모델이 원자로 출력 조정을 위한 본 제어기를 시뮬레이션하는데 이용되었다. 시뮬레이션 결과로부터 본 제어기의 성능이 우수한 것으로 판명되었다.

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An Effective Adaptive Autopilot for Ships

  • Le, Minh-Duc;Nguyen, Si-Hiep;Nguyen, Lan-Anh
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.720-723
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    • 2005
  • Ship motion is a complex controlled process with several hydrodynamic parameters that vary in wide ranges with respect to ship load condition, speed and surrounding conditions (such as wind, current, tide, etc.). Therefore, to effectively control ships in a designed track is always an important task for ship masters. This paper presents an effective adaptive autopilot ships that ensure the optimal accuracy, economy and stability characteristics. The PID control methodology is modified and parameters of a PID controller is designed to satisfy conditions for an optimal objective function that comprised by heading error, resistance and drift during changing course, and loss of surge velocity or fuel consumption. Designing of the controller for course changing process is based on the Model Reference Adaptive System (MRAS) control theory, while as designing of the automatic course keeping process is based on the Self Tuning Regulator (STR) control theory. Simulation (using MATLAB software) in various disturbance conditions shows that in comparison with conventional PID autopilots, the designed autopilot has several notable advantages: higher course turning speed, lower swing of ship bow even in strong waves and winds, high accuracy of course keeping, shorter time of rudder actions smaller times of changing rudder direction.

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PI형 퍼지제어기를 이용한 강인한 자기동조 시스템 설계 (The Design of a Robust Self-Tuning Controller using PI-Type Fuzzy Controllers)

  • 김민정;강신출;이인용;박재형;최부귀;임영도
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.497-505
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    • 2000
  • 퍼지 논리 제어기(FLC)는 복잡한 프로세스와 비선형 프로세스와 비선형 프로세스에 사용되기 위해 연구되어져왔다. PI형 퍼지 제어기는 가장 보편적이고 실용적이다. 그러나 종래의 PI형 퍼지 제어기들은 큰 불감대를 가진 시스템이나 비선형 시스템에 대해 큰 오버슛과 과도한 발진으로 인해 불안정하다. 본 논문에서는 PI형 퍼지 제어기에서 제어 입력의 축적에 의해 야기된 오버슛을 제거하기 위한 관점에서, 두 개의 퍼지 제어기를 사용하여 좋은 성능을 이루기 위해, 직접적인 성능치로부터가 아니라, 현재의 프로세스 경향에만 의존하여, 조정하는 제어동작들을 발생하는 자기 동조 메카니즘을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 비선형 프로세스뿐만 아니라 선형의 다양한 형태를 갖는 프로세스에서 제안된 PI형 퍼지 제어기가 종래의 제어기의 성능을 능가한다는 것을 보여준다.

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자기조정 퍼지제어기에 의한 전력계통 안정화에 관한 연구 (Stabilization of Power System using Self Tuning Fuzzy controller)

  • 정형환;정동일;주석민
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.58-69
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    • 1995
  • 본 논문에서는 자기조정 퍼지제어기의 한 설계기법을 제안하고, 이를 전력계통 안정화에 적용하였다. 제안된 퍼지제어기의 파라미터는 최급강하법에 의하여 멤버쉽 함수의 중심치와 폭이 최적인 값으로 자지고정 되어진다. 이를 전력계통에 적용한 결과 제안된 제어기법이 종래의 제어기법보다 응답특성이 우수함을 보였다.

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Application of neuro-fuzzy algorithm to portable dynamic positioning control system for ships

  • Fang, Ming-Chung;Lee, Zi-Yi
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.38-52
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    • 2016
  • This paper describes the nonlinear dynamic motion behavior of a ship equipped with a portable dynamic positioning (DP) control system, under external forces. The waves, current, wind, and drifting forces were considered in the calculations. A self-tuning controller based on a neuro-fuzzy algorithm was used to control the rotation speed of the outboard thrusters for the optimal adjustment of the ship position and heading and for path tracking. Time-domain simulations for ship motion with six degrees of freedom with the DP system were performed using the fourth-order RungeeKutta method. The results showed that the path and heading deviations were within acceptable ranges for the control method used. The portable DP system is a practical alternative for ships lacking professional DP facilities.

유도전동기 간접벡터제어기의 자기동조에 관한 연구 (A study on self tuning of indirect vector controller of induction motor)

  • 임재우;한권상;전호인
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1056-1059
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    • 1996
  • In this paper, we analyzed the effect of the change of the rotor time constant on the performance of the indirect vector control system. By employing indirect field orientation technique, we have also suggested an optimal control algorithm that allows an induction motor to maintain the maximum torque under the changing environment of rotor time constant. A computer simulation on the transient response of the output torque was demonstrated. To verify the validity of the method that has been proposed in this paper, an experiment has been performed utilizing TMS32OC31(40MHz) DSP chip which is capable of performing floating-point arithmetic in real time.

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