• 산업융합연구
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• 제16권2호
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• pp.33-39
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• 2018

본 논문은 선형 PID 제어기의 설계 방법에 대해서 설명하였고, 향후 설계 방법에 대해서 제안 하였다. 첫 번째 PID 설계 방법으로는 위상여유와 이득여유를 보장하는 방법이다. 이 방법은 주파수 영역에서 설계하는 것으로 안정도를 보장한다. 두 번째 방법은 내부 모델 제어 방법이다. 이 방법은 제어 모델에 대한 내부 모델을 동정 후 내부 모델의 파라미터를 이용하여 PID 제어기를 설계하는 것이다. 따라서 이 방법은 외란에 강한 특성을 갖고 있다. 마지막으로 제안하는 것은 Cascade-smith-Predictor 제어기 이다. 이방 법의 Cascade 제어기와 smith-Predictor의 구조를 결합한 것으로 강인제어와 최적제어 두 가지 장점을 갖는 제어기 구조이다. 이 방법은 최적 제어기 설계 방법으로 성능 평가지수를 얻을 수 있을 것이다. 이와 같은 PID 제어기 설계 방법은 비선형 방법의 기초가 되며, 지속적인 연구가 수행되고 있다.

• 전기학회논문지
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• 제56권9호
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• pp.1676-1679
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• 2007

In control of the time delay systems, if the disturbance information can be estimated exactly, the ideal response for the disturbance can be achieved. Therefore, in this paper, a new adaptive disturbance observer for the time delay system control is proposed. The disturbance observer is designed and adaptive laws for adjusting the observer are proposed. The new Smith predictor controller to eliminate the effects of the disturbance can be achieved by adding an estimated disturbance to the Smith model. The improved performances of the proposed system and the adaptive disturbance observer are verified by computer simulation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1687-1688
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• 2008

The steam superheater and the steam pressure systems are time delay systems that have poles near the origin in the left half plane or a pure integrator. Smith predictor can't be applied to these systems any more, because of occurring the steady state error for the step disturbance. In this paper, a new Smith predictor controller for the steam superheater and the steam pressure is proposed. A disturbance observer to estimate an input disturbance and a new controller to eliminate an effect of a disturbance are proposed. The computer simulation results are shown the efficiency of the proposed system.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1023-1029
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• 2014

In this paper, we propose an SPDR (Smith Predictor for Disturbance Reduction) scheme to improve the temperature control by reduction of the disturbance in ROT process with measurement delay. The proposed controller is a combination of Astrom's modified Smith predictor with a disturbance reduction controller and a grey predictor. The grey prediction is used to calculate the inverse of the measurement delay and to predict future variations and tendencies of system output. The simulation results demonstrate the successful performance of the proposed disturbance reduction controller and enhance the robustness of the proposed control scheme.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1025-1030
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• 2009

It is known that the classical tuning formula for typical PID controllers in general provides unsatisfactory results for industrial plants where the time delay exceeds the dominant lag time. For this reason, alternative strategies have been studied in order to cope with this problem and the most popular scheme is the Smith Predictor(SP). In this paper, the dynamic model of a unit apartment in the district heating system, which is the control process effected by the dead-time, is developed, and the on/off room temperature control method with the SP simulate using Matlab-Simulink. The simulation results show that the SP works effectively in outdoor temperature variation.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권2호
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• pp.186-193
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• 2008

The Internet's low cost and ubiquity present an attractive option for real-time distributed control of processes on the factory floor. When integrated with the Internet, the LonWorks open control network can give ubiquitous accessibility with the distributed control nature of information on the factory floor. One of the most important points in real-time distributed control of processes is timely response. There are many processes on the factory floor that require timely response. However, the uncertain time delay inherent in the network makes it difficult to guarantee timely response in many cases. Especially, the transmission characteristics of the LonWorks/IP network show a highly stochastic nature. Therefore, the time delay problem has to be resolved to achieve high performance and quality of the real-time distributed control of the process in the LonWorks/IP Virtual Device Network (VDN). It should be properly predicted and compensated. In this paper, a new distributed control scheme that can compensate for the effects of the time delay in the network is proposed. It is based on the PID controller augmented with the Smith predictor and disturbance observer. Designing methods for output feedback filter and disturbance observer are also proposed. Tracking position control experiment of a geared DC Servo motor is performed using the proposed control method. The performance of the proposed controller is compared with that of the Internal Model Controller (IMC) with the Smith predictor. The result shows that the performance is improved and guaranteed by augmenting a PID controller with both the Smith predictor and disturbance observer under the stochastic time delay in the LonWorks/IP VDN.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.25-32
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• 2007

본 논문은 시간 응답을 과도응답과 정상상태 응답으로 분류하여 1차의 지연시간을 포함한 공정을 동정하는 새로운 모델링 방법을 제시했다. 먼저 공정의 입.출력 데이터를 분석하여 공정의 상태를 정상상태 응답과 과도상태 응답으로 분류한다. 그 다음 최소 자승법을 사용하여 정상상태 응답은 하나의 1차의 지연시간을 갖는 공정으로 추정하고, 과도상태 응답은 여러 개의 모델로 나누어 모델링 한다. 최적의 PID 동조법으로는 지연시간을 보상하는 Smith- Predictor 구조에 성능지수 ITAE값이 최소가 되도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 다양한 공정에 대하여 본 논문에서 제안한 방법을 적용하여, 모델축소 방법의 정확성 및 제어기 성능의 개선을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.36-40
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• 2009

시간지연 시스템 제어에서 시스템 모델과 외란에 대한 정보를 정확히 구할 수 있으면 스미스 예측제어기를 이용하여 이상적인 출력 특성을 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 모델링 오차 및 외란이 존재하는 시간지연 시스템을 효과적으로 제어할 수 있는 적응제어 알고리즘을 제시하였다. 이를 위하여 시스템 모델과 외란을 검출 할 수 있는 적응관측자 및 적응 알고리즘을 제안하였으며 이 신호들을 이용한 스미스 예측제어기를 구성하였다. 그 결과 모델링 오차 및 외란의 영향을 소거할 수 있는 제어기를 설계 할 수 있었다. 이렇게 구성된 제어기에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 행하여 제안된 시스템의 효용성 및 우수성을 입증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1294-1297
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• 2003

With the development of medical field, many kinds of operations have been performed on human articulation. Arthroscopic surgery, which has Irrigation Pumping System for security of operator vision and washing spaces of operation, has been used for more merits than others. In this paper, it is presented that the research on a reliable control algorithm of the pumping system instrument for arthroscopic surgery. Before clinical operation, the flexible artificial articulation model is used for realizing the model the most same as human's and the algorithm has been exploited for it. This system is considered of the following; limited sensing point, dynamic effect by compliance, time delay by fluid flow and so on. The system is composed with a pressure controller, a regulator for keeping air pressure, an airtight tank that can have distilled water packs, artificial articulation and a measuring system, and has controlled by the feedback of pressure sensor on the artificial articulation. Also the system has applied to Smith Predictor for time delay and the parameter estimation method for the most suitable system with both the experiment data and modeling. In this paper, the pressure error that is between an air pressure tank and an artificial articulation was measured so that the system could be presumed and then the controller had developed for performing State-Feedback. Finally, the controller with a real microprocessor has realized. The confidence of system can be proved by applying this control algorithm to an artificial articulation experiment material.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.424-427
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• 2017

원점이나 원점 근방에 있는 극을 포함하고 있는 시간지연시스템에 대하여 스미스 예측제어기를 적용할 경우 외란에 의한 정상상태 오차가 발생한다. 또한 모델링 오차가 존재할 경우에도 외란에 의한 오차 발생으로 인하여 제어기 구성이 어렵게 된다. 이에, 본 논문에서는 이러한 시스템들에 대한 외란의 영향을 제거하기 위한 새로운 제어기를 구성하였다. 외란을 측정할 수 있는 외란관측자를 제안하였으며, 관측된 외란을 이용하여 외란의 효과를 소거할 수 있는 제어기를 구성하였다. 그 결과, 외란 및 모델링 오차의 영향을 제거할 수 있는 새로운 제어기를 설계할 수 있었다. 구성된 제어기를 발전소 과열기 및 증기압 제어에 적용하여 제안한 시스템의 효용성을 입증하였다.