• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권5호
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• pp.225-234
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• 2000

In this paper, we present an nonlinear PID controller with network based compensator which consists of a conventional PID controller that controls the linear components and neuro-compensator that controls the output errors and nonlinear components. This controller is based on the Harris's concept where he explained that the adaptive controller consists of the PID control term and the disturbance compensating term. The resulting controller's architecture is also found to be very similar to that of Wang's controller. This controller adds a self-tuning ability to the existing PID controller without replacing it by compensating the output errors through the neuro-compensator. Various simulations and comparative studies have proven that the proposed nonlinear PID controller produces superior results to other existing PID controllers. When applied to an actual magnetic levitation system which is known to be very nonlinear, it has also produced an excellent results.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권3호
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• pp.134-141
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• 2003

PID controllers with constant gains have been widely used in various control systems due to its powerful performance and easy implementation. But it is difficult to have uniformly good control performance in all operating conditions. In this paper, we propose a nonlinear variable PR controller with immune feedback mechanism. An immune feedback mechanism is based on the functioning of biological T-cells, they include both an active term, which controls response speed. and an inhibitive term, which controls stabilization effect. Therefore, the proposed nonlinear PID controller is based on immune responses of biological. immune feedback mechanism which is the cell mediated immunity and In order to choose the optimal nonlinear PID controller games, we also propose the tuning algorithm of nonlinear function parameter in immune feedback mechanism. To verify performance of the proposed algorithm, the speed control of nonlinear DC motor are performed. Front the simulation results, we have found that the proposed algorithm is more superior to the conventional constant fain PID controller.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권5호
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• pp.259-267
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• 2003

In this paper, we propose a nonlinear variable PID controller using a cell-mediated immune response. An immune feedback response is based on the functioning of biological T-cells. An immune feedback response and P-controller of conventional PID controllers resemble each other in role and mechanism. Therefore, we extend immune feedback mechanism to nonlinear PE controller. And in order to choose the optimal nonlinear PID controller games, we also propose the on-line tuning algorithm of nonlinear functions parameters in immune feedback mechanism. The trained parameters of nonlinear functions are adapted to the variations of the system parameters and any command velocity. And the adapted parameters obtained outputs of nonlinear functions with an optimal control performance. To verify performances of the proposed control systems, the speed control of nonlinear BC motor is performed. The simulation results show that the proposed control systems are effective in tracking a command velocity under system variations.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.69-69
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• 2000

Control systems using a hydraulic cylinder as an actuator are modeled to a nonlinear system owing to varying of moments and nonlinearities of hydraulic itself. In this paper, we want to control nonlinear hydraulic systems by adopting the fuzzy PID control technique which include nonlinear time varying control parameters. To do this, we propose the design method of fuzzy Pm controller and in order to assure effectiveness of fuzzy PID controller, computer simulations were executed for the control system.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.1153-1159
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• 2007

This paper presents the hardware implementation of nonlinear PID controllers for the ROBOKER humanoid robot arms. To design the nonlinear PID controller on an FPGA chip, nonlinear functions as well as the conventional PID control algorithm have to be implemented by the hardware description language. Therefore, nonlinear functions such as trigonometric or exponential functions are designed on an FPGA chip. Simulation studies of the position control of humanoid arms are conducted and results are compared. Superior performances by the nonlinear PID controllers are confirmed when disturbances are present. Experiments of humanoid robot arm control tasks are conducted to confirm the performance of our hardware design and the simulation results.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.1392-1395
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• 1996

Nonlinear PID controllers have increasingly used in current industrial practice because it is robust and is easy to operate. Little guideline and tuning method, however, has been recommended for the nonlinear PID controllers while a lot of result is available for the linear PID controllers. Application guideline and tuning formulae are presented for error square type nonlinear controllers, which are most popular currently, are presented.

• 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.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권6호
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• pp.1-10
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• 2007

본 논문에서는 비선형 다변수 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연과 상호결합항이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템이다. 비선형 다변수 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 선형제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기 이다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 다변수 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 또한 기존의 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기에 비해 효과적이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2102-2104
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• 2001

This paper present the strategy of self-tuning nonlinear PID control using neural network. The nonlinear PID controller consists of a conventional PID controller and a neural network compensator. The neural network is trained by back-propagation algorithm. In this paper we propose modified back-propagation algorithm to improve learning speed. The results of simulation show the usefulness of the proposed scheme.