• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2554-2561
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• 2015

본 연구에서는 이동 로봇의 군집제어기에 관한 연구로써 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 추종 로봇의 동역학 특성에 강인한 성능을 내는 적응 PID 제어기를 제안하고자 한다. 모의실험을 통하여 제안된 적응 PID 제어기가 일반적인 PID 제어기에 비하여 군집 제어에서 추종 로봇의 추종 성능인 일정 거리 와 일정 각도를 잘 유지하며, 추종 로봇의 무게가 변화될 경우에도 잘 추종함을 알 수 있다. 이는 제안된 적응 PID 제어기가 이득을 변화시켜 최적의 성능을 나타냄을 알 수 있다. 이를 통해 제안된 적응 PID 제어기의 성능이 우수함을 검증할 수 있다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2212-2220
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• 2016

Based on the conventional PID algorithm and the adaptive PID (AD-PID) algorithm, a separate sampling adaptive PID (SSA-PID) algorithm is proposed to improve the transient response of digitally controlled DC-DC converters. The SSA-PID algorithm, which can be divided into an oversampled adaptive P (AD-P) control and an adaptive ID (AD-ID) control, adopts a higher sampling frequency for AD-P control and a conventional sampling frequency for AD-ID control. In addition, it can also adaptively adjust the PID parameters (i.e. $K_p$, $K_i$ and $K_d$) based on the system state. Simulation results show that the proposed algorithm has better line transient and load transient responses than the conventional PID and AD-PID algorithms. Compared with the conventional PID and AD-PID algorithms, the experimental results based on a FPGA indicate that the recovery time of the SSA-PID algorithm is reduced by 80% and 67% separately, and that overshoot is decreased by 33% and 12% for a 700mA load step. Moreover, the SSA-PID algorithm can achieve zero overshoot during startup.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.85-90
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• 2003

본 논문에서는 퍼지모델을 이용하여 비선형 시스템을 위한 적응 PID 제어기 설계 방법을 제안한다. TSK 퍼지모델을 이용하여 제어 입력의 오차를 예측하고 그 오차로부터 PID제어기의 파라미터를 적응시킨다. TSK 퍼지모델 또한 플랜트의 실제 출력과 모델 출력을 비교하여 모델 파라미터의 적응이 가능하도록 하였다. 제안된 방법으로 비선형의 플랜트에 대한 모호성, 파라미터의 변화 등에 적응할 수 있는 PID 제어기의 설계가 가능하였다. 그리고 몇 개의 비선형 시스템에 대한 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 유용성도 확인되었다.

• 동력기계공학회지
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• 제17권4호
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• pp.120-130
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• 2013

An adaptive PID sliding mode controller is proposed for the position control of electro-hydrostatic actuator(EHA) systems with system uncertainties and saturation in the motor. An EHA prototype is developed and system modeling and parameter identification are executed. Then, adaptive PID sliding mode controller and optimal anti-windup PID controller are designed and the performance and robustness of the two control systems are compared by experiment. It was found that the adaptive PID sliding mode control system has better performance and is more robust to system uncertainties than the optimal anti-windup PID control system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.88-95
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• 2006

PID 제어기는 구조가 간단하고 적용이 용이하다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있는 제어방식이다. 이러한 선형 PID 제어기는 시스템의 파라메터가 변화가 있거나 부하 특성이 비 선형적으로 변화할 때에 적절한 이득과 성능을 얻기 어려워 고성능 제어 특성을 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 세포성 면역 반응과 경사감소학습에 기초하여 비선형 PID 제어기를 설계하고, 설계된 제어기의이득과 비선형 함수의 파라메터들을 실시간 적응적으로 학습할 수 있는 학습 알고리즘을 개발하고, 이를 제어시스템에 적용하였다. 제안된 비선형 PID 제어기는 비선형 직류 모터 시스템의 파라메터들이 변화하거나 주파수가 다른 추종 명령에 대하여, 적응적으로 이득을 변화 시키며 추종함을 보였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.957-966
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• 2023

본 논문에서는 새로운 실시간 적응형 PID 온도제어 기법을 제안한다. 제어대상을 표현하는 모델을 도입하여 오버슈트가 발생하지 않도록 하는 기법이다. 오버슈트의 원인이 되는 과도한 적분을 막기 위해 적분 제어량이 실시간으로 모델의 열손실을 추종하도록 적분 이득을 조정한다. 기본적으로 비례 제어는 오버슈트를 유발하지 않는다. PID 제어에서 오버슈트의 발생 원인은 적분에서 기인한다. 기존의 PID 제어는 적분이 비례 제어에 종속되고 개인이 상수로 고정되었다. 그 결과 서로에게 부정합되는 두 이득을 적용하면 과도한 오버슈트가 발생할 수 있었다. 그러나 제안하는 적응형 제어는 적분 제어량이 항상 열손실을 초과하지 않도록 능동적으로 오버슈트를 제거한다. 따라서 제안하는 기법에 따라 튜닝 실험이 필요 없는 적응형 PID 제어를 실현할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.276-282
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• 2006

본 연구에서는 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 시스템 파라메터의 변동에 대하여 강인성 성능을 내는 온라인 적응 PID 제어 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 제안된 적응 제어 시스템의 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎(start-up)을 보장하기 위하여 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다. 제안된 적응 PID제어기의 성능 평가를 위하여 비선형 DC 모터의 가변 속도제어에 적용하고, 결과를 모의실험을 통하여 보이고자한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권7호
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• pp.791-799
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• 2006

The aim of this paper is to design an adaptive speed control system of a marine diesel engine by fusion of hard computing based proportional integral derivative (PID) control and soft computing based fuzzy control methods. The model of a marine diesel engine is considered as a typical non oscillatory second order system. When its model and the actual marine diesel engine ate not matched, it is hard to control the speed of the marine diesel engine. Therefore, this paper proposes two methods in order to obtain the speed control characteristics of a marine diesel engine. One is an efficient method to determine the PID control parameters of the nominal model of a marine diesel engine. Second is a reference adaptive speed control method that uses a fuzzy controller and derivative operator for tracking the nominal model of the marine diesel engine. It was found that the proposed PID parameters adjustment method is better than the Ziegler & Nichols' method, and that a model reference adaptive control is superior to using only PID controller. The improved control method proposed here, could be applied to other systems when a model of a system does not match the actual system.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제14권4호
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• pp.37-44
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• 2017

This paper introduces a control algorithm for trajectory control of an electro-hydrostatic rotary actuator. A key feature of this paper is that an adaptive PID based on sliding mode is used to control the nonlinearity and uncertainty factor of single input/output system. Accurate knowledge of rotary actuator angle can result in high-performance and efficiency of electro hydraulic system. First, the position control is formulated using the adaptive PID with sliding mode technique and uncertainties in the hydraulic system. Second, the controller can update the PID gains on-line based on error caused by external disturbance and uncertain factors in the system. Finally, three experimental cases were studied to evaluate the proposed control method.