Cahyadi, A.I.;Khuakoonratt, N.;Benjanarasuth, T.;Ngamwiwit, J.;Komine, N.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1007-1011
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2003
In this paper, a design of I-PDA controller by CDM to control a flow process whose structure is first order lag plus a dead time is introduced. The factor of dead time of the process is approximated by second order Pade approximation in order to get a third order system. The simulations show that both of the transient and steady state specifications can be fulfilled. However, the transient response of the I-PDA control system still has long rise time. Then, a feedforward controller (FFC) with two adjustable parameters and one derivative time is introduced into I-PDA control system for improving the speed of the system response. It is shown, from the simulation results, that the performance of the I-PDA control system with suitable FFC has shorter rise time and no overshoot, while settling time remains almost the same. The performance comparison of the proposed control system with the PI control system with and without FFC is also made.
본 논문에서는 TV 브라운관 유리용해로의 온도 제어를 위한 고전 고급 제어 (Conventional Advanced Control) 알고리듬을 제시한다. 용해로의 특성에 맞도록 중요한 입출력 변수를 선정한 후, 공정 실험을 통하여 얻어진 데이터를 바탕으로 입출력 변수들간의 초보적인 FOPDT (First Order Plus Dead Time) 모델들의 조합으로 용해로를 모델링하였다. 수립된 모델을 바탕으로 주요 입출력을 PI (Proportional - Integral) 형태의 cascade 및 단일 궤환 루프(Single feedback loop)들의 조합으로 제어기를 구성하였다. 제시된 알고리듬은 기존 용해로에 설치되어 있는 DCS를 이용하여 구현되었고, 일 150톤 생산 규모의 용해로에 성공적으로 실적용되었다.
일반적인 슬라이딩 모드 제어기 동조 방법은 동조 피라미터의 수가 플랜트의 차수에 비례하기 때문에 고차의 프로세스에서는 어렵고, 실용적이지 못하다. Camacho(1996)은 고차의 프로세스를 시간 지연 항이 포함된 1차 프로세스로 모델링한 고정 구조 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하였다. 그러나 Camacho가 제안한 방법은 시간 지연 항을 1차 Taylor 급수로 근사화하는 과정에서 발생되는 근사 오차에 의해 오버슈트, 정착시간, 명령추종 등에 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 가중치를 고려한 새로운 형태의 Taylor 근사 기법과 이를 토대로 새로운 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하고자 한다.
산업공정에 가장 많이 활용되고 있는 일차 시지연 공정은 긴 지연시간으로 인하여 정확한 공정모델을 구하기 어려울 뿐만 아니라,플랜트와 모델불일치에 따른 제어성능에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 일차 시지연 공정의 제어 문제에 있어서 기본적으로 공정의 정확한 모델을 구하기 위한 공정 파라메타 식별이 아주 중요하다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 계단입력 시험에 의한 공정식별법보다 더 효율적인 실수형 유전알고리즘에 의한 공정식별법을 제안하였다. 또한, 이러한 추정전략은 다양한 사례를 통하여 유용한 결과를 얻었다.
Linear proportional-integral (PI) controllers are an attractive choice for controlling the speed of induction machines because of their simplicity and ease of implementation. Fractional-order PI (FO-PI) controllers, however, perform better than PI controllers because of their nonlinear nature and the underlying iso-damping property of fractional-order operators. In this work, an FO-PI controller based on the proposed first-order plus dead-time induction motor model and integer-order (IO) controllers, such as Ziegler-Nichols PI, Cohen-Coon PI, and a PI controller tuned via trial-and-error method, is designed. Simulation and experimental investigation on an indirect field-oriented induction motor drive system proves that the proposed FO-PI controller has better speed tracking, lesser settling time, better disturbance rejection, and lower speed tracking error compared with linear IO-PI controllers. Our experimental study also validates that the FO-PI controller maximizes the torque per ampere output of the induction machine and can effectively control the motor at low speed, in field-weakening regions, and under detuned conditions.
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.
One of the important problems in a control system design is the requirement that the system should have adequate relative stability. In this paper, We proposed a tuning algorithm PI controller for first order plus dead time system. It is determined the domain of the PI control parameters by Routh - Hurwitz criterion, and we tune parameters of the PI controller using genetic algorithm. A numerical example is also given to illustrate the method.
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.
프로펠러여객기 운항시대에 만들어졌던 국제항공운송인의 민사책임관계를 규정한 1992년의 바르샤바조약은 1955년의 헤이그 개정의정서, 1961년의 과다라하라조약, 1971년의 과테말라의정서 및 1975년의 몬트리올 제1, 제2, 제3및 제4의 정서 등 한개의 조약과 여섯 개의 의정서 등에 의하여 여러 차례 개정이 되었고 보완되면서 70여 년간 전세계를 지배하여 왔지만 오늘날 초음속(마하)으로 나르고 있는 제트여객기 운항시대에 적합하지 않아 "바르샤바조약체제" 상의 문제점이 많이 제기되어 왔다. 특히 시대에 뒤떨어진 "바르샤바조약체제" 는 2개의 조약과 여섯 개의 의정서로 매우 복잡하게 구성되어 있었으며 항공기사고로 인한 국제항공운송인의 손해배상사건에 있어 배상한도액이 유한책임으로 규정되어 있어 항상 가해자인 항공사와 피해자인 여객들간에 분쟁(소송 등)이 끊이지 않고 있으므로 이를 어느정도 해결하기 위하여 UN산하 ICAO에서는 상기 여러 개 조약과 의정서를 하나의 조약으로 통합(integration)하여 단순화시키고 현대화(modernization)시키기 위하여 20여 년간의 작업 끝에 1999년 5월에 몬트리올에서 새로운 국제항공운송인의 민사책임에 관한 조약(몬트리올 조약)을 제정하였다. "바르샤바조약체제" 를 근본적으로 개혁한 몬트리올 조약은 71개국과 유럽통합지역기구가 서명하였으며 미국을 비롯하여 33개국이 비준하여 2003년 11월 3일부터 전세계적으로 발효되었음으로 이 조약은 앞으로 전세계의 항공운소업계를 지배하게 되리라고 본다. 본 논문에서는 몬트리올 조약의 성립경위와 주요내용(국제항공여객운송인의 손해배상책임: (1)총설, (2)조약의 명칭, (3)조약의 전문, (4)국제항공여객에 대한 책임원칙과 배상액((ㄱ)국제항공여객의 사상에 대한 배상, (ㄴ)국제항공여객의 연착에 대한 배상), (5)손해배상 한도액의 자동조정, (6)손해배상금의 일부전도, (7)손해배상청구소송의 제기관계, (8)국제항공여객의 주거지에서의 재판관할관계, (9)항공계약운송인과 항공실제운송인과의 관계, (10)항공보험)을 요약하여 간략하게 설명하였다. 1999년 몬트리올 조약의 핵심사항은 국제항공운송인의 손해배상책임에 관하여 무한책임을 원칙으로 하되 100,000 SDR까지는 무과실책임주의를 채택하였고 이 금액을 초과하는 부분에 대하여서는 과실추정책임주의를 채택하였음으로 "2단계의 책임제도" 를 도입한 점과 항공기사고로 인한 피해자(여객)는 주소지의 관할법원에 가해자(항공사)를 상대로 손해배상청구소송을 제기할 수 있는 제 5재판관할권을 새로이 도입하였다는 점이다. 현재 우리 나라는 전세계에서 항공여객수송량이 11위 권에 접어들고 있으며 항공화물수송량도 3위 권을 차지하고 있음에도 불구하고 아직도 이 조약에 서명 내지 비준을 하지 않고 있음은 문제점으로 지적될 수가 있음으로 그 해결방안으로 세계의 항공산업선진국들과 어깨를 나란히 하고 상호 협력하기 위하여 조속히 우리 나라도 이 조약에 서명하고 비준하는 것이 필요하다고 본다. 한편 우리 나라와 일본은 국내항공운송에 있어서는 국내에서 항공기사고가 발생하였을 때에 국내항공여객운송인의 민사책임을 규정한 법률이 없기 때문에 항상 항공사 측과 피해자간에 책임원인과 한계 및 손해배상액을 놓고 분규가 심화되어 가고있으며 법원에서 소송이 몇 년씩 걸리어 피해자 보호에 만전을 기 할 수가 없는 실정에 있다. 현재 이와 같은 분규의 신속한 해결을 위하여 국내항공운송약관과 민상법의 규정을 적용 내지 준용하여 처리할 수밖에 없는 실정인데 항공기사고의 특수성을 고려하여 볼 때 여러 가지 문제점이 많이 제기되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 국내항공여객운송인의 책임한계 및 손해배상액을 분명하게 정하고 재판의 공평성과 신속성을 도모하기 위하여서는 항공운송계약 당사자간의 책임관계를 명확하게 규정한 "가칭, 항공운송법" 의 국내입법이 절실히 필요하다고 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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