• 제목/요약/키워드: Self-tuning controllers

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증기발생기 수위제어를 위한 자기동조 퍼지 PID 제어기 개발 (Development of a Self-tuning Fuzzy-PID Controller for Water Level of Steam Generator)

  • 한진욱;이창구;한후석
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권10호
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    • pp.1251-1258
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    • 1999
  • The water level control of a steam generator in the unclear power plant is an important process. Most of the water level controllers of the actual plant are PID controllers. But they have limitations in appling for tracking the set point and getting rid of disturbances, so there are some defects to apply in the actual ground even though many research works represented the resolutions to solve it. In this paper, it is suggested that the established simple PID controller in low power has the ability to remove disturbances and trace the set-point, and then possesses the real-time self-tuning function according to the variety of moving peculiarity of a plant. This function realized by making use of fuzzy logic. PID parameters are formulated by a variable ${\alpha}$ and made it fluctuate by a fuzzy inference according to level error and level error change. This mechanism makes application of actual plant effective as well as taking advantage of improving the efficiency of water level controller by way of adding the function of self-tuning instead of replacing PID controller. The computer simulation of this scheme shows the improved performance compare to conventional PID controller.

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전용 하드웨어로 구성한 FLC에 적합한 새로운 자기동조 알고리즘 (A Novel Self-tuning Algorithm Suitable for FLCs Utilizing Dedicated Hardwares)

  • 이승하
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권3호
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    • pp.17-27
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    • 1996
  • More fuzzy hardware are expected to be utilized in the future to construct fuzzy logic controllers (FLCs). It is hard to find an existing fuzzy hardware which is adopting advanced functions such as self-tuning algorithm in addition to the conventional inference calculation. That is mainly because conventional self-tuning algorithms designed to implement with some hardware circuits is required for fuzzy hardwares to have self-tuning capability. As a first step toward the feature, a novel self-tuning algorithm is proposed in this paper. Based on the search method, the main idea of the proposed algorithm is to detemine valid ranges of input variables of an FLC in order to maximize performance indices fo the control system. The performance indices are so ismple as to be realized by hardware circuit. in dadditon to the conventional scaling-factor adjustment, the algorithm adjusts offset values as well, which, in effect, modifies fuzzy rules of the FLC. To justify the performance of the proposed algorithm, a simulation study is executed.

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Position Control of Shape Memory Alloy Actuators Using Self Tuning Fuzzy PID Controller

  • Ahn Kyoung-Kwan;Nguyen Bao Kha
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제4권6호
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    • pp.756-762
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    • 2006
  • Shape Memory Alloy(SMA) actuators, which have the ability to return to a predetermined shape when heated, have many potential applications such as aeronautics, surgical tools, robotics and so on. Although the conventional PID controller can be used with slow response systems, there has been limited success in precise motion control of SMA actuators, since the systems are disturbed by unknown factors beside their inherent nonlinear hysteresis and changes in the surrounding environment of the systems. This paper presents a new development of a SMA position control system by using a self-tuning fuzzy PID controller. This control algorithm is used by tuning the parameters of the PID controller thereby integrating fuzzy inference and producing a fuzzy adaptive PID controller, which can then be used to improve the control performance of nonlinear systems. The experimental results of position control of SMA actuators using conventional and self-tuning fuzzy PID controllers are both included in this paper.

온라인 자기동조 퍼지 PID 제어기 개발 (The development of an on-line self-tuning fuzzy PID controller)

  • 임형순;한진욱;김성중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.704-707
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    • 1997
  • In this paper, we present a fuzzy logic based tuner for continuous on-line tuning of PID controllers. The essential idea of the scheme is to parameterize a Ziegler-Nichols-like tuning formula by a singler parameter .alpha., then to use an on line fuzzy logic to self-tune the parameter. The adaptive scaling makes the controller robust against large variations in parametric and dynamics uncertainties in the plant model. New self-tuning controller has the ability to decide when to use PI or PID control by extracting process dynamics from relay experiments. These scheme lead to improved performance of the transient and steady state behavior of the closed loop system, including processes with nonminimum phase processes.

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자기동조 PID제어기를 위한 퍼지전문가 시스템 (A fuzzy expert system for auto-tuning PID controllers)

  • 이기상;김현철;박태건;김일우
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.398-403
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    • 1993
  • A rule based fuzzy expert system to self-tune PID controllers is proposed in this paper. The proposed expert system contains two rule bases, where one is responsible for "Long term tuning" and the other for "Incremental tuning". The rule for "Long term tuning" are extracted from the Wills'map and the knowledge about the implicit relations between PID gains and important long term features of the output response such as overshoot, damping and rise time, etc., while 'Incremental tuning" rules are obtained from the relations between PID gains and short term features, error and change in error. In the PID control environment, the proposed expert system operates in two phases sequentially. In the first phase, the long term tuning is performed until long term features meet their desired values approximately. Then the incremental tuning tarts with PID gains provided by the long term tuning procedure. It is noticeable that the final PID gains obtained in the incremental tuning phase are only the temporal ones. Simulation results show that the proposed rule base for "Long term tuning" provides superior control performance to that of Litt and that further improvement of control performance is obtained by the "Incremental tuning'.ance is obtained by the "Incremental tuning'.ing'.

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PID제어기의 자동조정을 위한 퍼지 전문가시스템 (A Fuzzy Expert System for Auto-tuning PID Controllers)

  • 이기상;김현철;박태건
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.436-438
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    • 1993
  • A rule based fuzzy expert system in self-tune PID controllers is presented in this paper. The rule base. the core of the expert system, is extracted from the Wills' tuning map and the author's knowledge about the implicit relations between PID gains and controlled output response. The overall control system consists of the relay feedback scheme and the expert system, where the one is responsible for initial tuning and the other for subsequent tuning. The PID control system with the proposed fuzzy expert system, shows better convergence rate and control performances than those of a Litt in spite of the fact that the two rule bases are extracted from the same maps provided by Wills.

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이동로봇 선회를 위한 Type-2 Fuzzy Self-Tuning PID 제어기 설계 및 조향각 제어 (Type-2 Fuzzy Self-Tuning PID Controller Design and Steering Angle Control for Mobile Robot Turning)

  • 박상혁;최원혁;지민석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.226-231
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    • 2016
  • 이동로봇의 제어는 로봇 분야에 있어 중요한 이슈이다. 이동로봇의 자율주행은 다양한 작업 환경에서 중시되고 있다. 자율 주행을 위해 이동로봇은 장애물을 감지, 회피하며 지능시스템을 도입한 제어 방식들을 사용해 충돌회피의 성능을 보완하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이동 로봇의 기구학적 모델을 분석하고 조향각 제어를 위한 type-2 fuzzy self-tuning PID 제어기를 설계하였다. Type-2 fuzzy 제어기는 type-1 fuzzy 제어기와 달리 복수 개의 값을 가지므로 언어표현의 모호함의 자유도가 높다. 본 논문에서는 설계된 제어기와 기존의 PID 제어기, type-1 fuzzy self-tuning PID 제어기를 비교하기 위한 방법으로 MATLAB Simulink를 사용하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 비교 결과 기존의 PID제어기와 type-1 fuzzy self-tuning PID 제어기의 성능보다 type-2 fuzzy self-tuning PID 제어기의 성능이 우수하다는 것을 확인하였다.

다변수 자기동조 제어기의 설계다항식 조정 (Design Polynomial Tuning of Multivariable Self Tuning Controllers)

  • 조원철;심태은
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권11호
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    • pp.22-33
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    • 1999
  • 본 논문에서는 시스템의 차수가 고차이고 잡음과 시간지연이 있으며 파라미터가 변하는 비최소위상 시스템에 적응할 수 있는 다변수 일반화 자기동조 제어기의 설계 하중다항식 계수들을 온-라인으로 조정하는 방법을 제안한다. 다변수 일반화 최소분산 자기동조 제어기의 파라미터는 순환최소자승법으로 추정하고 설계 하중다항식 계수들의 값은 확률근사법인 Robbins-Monro알고리듬을 이용하여 자동 조절하였다. 제안한 다변수 자기동조 방법은 극제한방법보다 간단하고 효과적이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 시스템의 파라미터가 변하고 시스템의 영점이 단위원 밖에 있는 고차 다변수 시스템에 잘 적응함을 보였다.

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자기동조 퍼지 제어기를 이용한 스위치드 릴럭턴스 모터의 전류제어 (Current Control of Switched Reluctance Motor Using Self-tuning Fuzzy Controller)

  • 이영수;김재혁;오훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.473-479
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    • 2016
  • 본 논문은 가격이 저렴하고 친환경적이면서도 고성능, 고내구성, 구조적 단순함의 장점을 갖고 있어 최근에 폭넓은 관심을 받고 있는 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM: Switched Reluctance Motor)의 보다 정확하고 안정적인 전류제어 방법에 대해 설명한다. 대부분의 전동기의 전류제어 방법에는 알고리즘과 제어 이득의 선정이 다른 제어기에 비해 상대적으로 간편한 PI 제어기를 이용한 방법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 일반적인 PI 제어기는 SRM과 같이 고정자 권선의 전류 및 회전자의 위치마다 비선형적으로 파라미터가 급변하는 시스템의 경우 변하는 동작 지점마다 제어 이득을 조정해 주어야 하는 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 비선형적으로 특성이 변하는 SRM 드라이브 시스템에 제어 성능이 우수한 자기동조 퍼지 제어기를 이용한 제어기법을 적용하여 비선형적인 파라미터의 변화에도 보다 안정적인 전류제어가 가능한 것을 보였다. 또한 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 이용하여, SRM 드라이브의 전류제어에 PI 전류 제어기(PICC: PI Current Controller)와 자기동조 퍼지 전류 제어기(STFCC: Self-tuning Fuzzy Current Controller)를 각각 적용한 후 그 결과를 비교하였으며 제안한 자기동조 퍼지 제어기의 제어성능이 우수함을 확인하였다.