In this paper, some rules for auto- tuning of feedback-feedforward controller in variable load and disturbance are presented. The parameters of feedback PID controller are determined by heuristic rules based on input regulation experiment, and the parameters of feedforward controller are determined by result rules based on spectral factorization, minimum variance, and polynomial equation. These heuristic and result rules are used as an element of the feedback loop in an auto-tuning feedback-feedforward controller. The robust and accurate control performance is demonstrated by computer simulation.
In this paper, model-based tuning rules of the PID controller are proposed incorporating with genetic algorithms. Three sets of optimal PID parameters for set-point tracking are obtained based on the first-order time delay model and a genetic algorithm as a optimization tool which minimizes performance indices(IAE, ISE and ITAE). Then tuning rules are derived using the tuned parameter sets, potential rule models and a genetic algorithm. Simulation is carried out to verify the effectiveness of the proposed rules.
PID제어기의 파라미터의 조정 방법이 전문가의 경험적 지식과 플랜트 스텝응답 파형 모양에 기초하여 퍼지 싱글톤 추론에 의해 행하는 방법을 나타내었다. 파라미터 조정방법은 두 레벨이 있다. 높은 레벨은 모델링 할 수 없는 플랜트 특성에 대하여 전문가의 Know-how에 기초하여 제어기의 수정계수를 결정하는 것이다. 저 단계는 Ziegler-Nichol 의 한계 감도법의 응답 특성에 의해 특정 계수를 결정한다. 마지막 단계는 량과 제어응답 파형의 면적법에서 얻은 특정량에서 조정 규칙으로 취하고 퍼지추론에 수정 계수와 특정계수로 조정규칙을 만들어 퍼지 싱글톤 추론에 의해 PID제어기의 각 파라미터를 적정한 값으로 자동조정 하는 법을 나타내었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권2호
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pp.336-342
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2008
Simple tuning methods of PI, PD and PID controller are proposed for an integrating process with time delay. This is based on matching the coefficients of corresponding powers of s in the numerator and that in the denominator of the closed-loop transfer function. For set-point tracking problem, the derived controller is found to be a PD controller which is shown by Lee's tuning rule based on minimizing the performance indexes (ISE, IAE, ITAE) using a real-coded genetic algorithm. A method can be also proposed PI, PID controllers according to tuning parameter lambda $({\lambda})$ similar to IMC method. Simulation example is given to illustrate the set-point tracking and disturbance rejection performance of the proposed method.
퍼지제어시스템에 영향을 미치는 요소들은 제어규칙, 소속함수, 퍼지추론, 비퍼지화 그리고 이 출력이득요소 이다. 구성요소들 각각에 의한 동조방법은 요소들 중 일부만을 동조하기 때문에 동조대상 이외의 요소들에 대한 오류와 파라메타의 부적절한 설정등에 의해 적절한 동조가 이루어지지 못할 수 있으며 각 요소들간의 상관관계를 고려하여 동조를 수행해야 하는 어려움이 있다. 입 출력단에서 작용하는 이득요소들은 제어시스템에 직접적인 영향을 미치기 때문에 이들의 선정은 신중을 기해야 한다. 본 연구에서는 퍼지제어시스템의 동조를 위한 제어기 스스로 입 출력이득요소를 산출하는 방법과 퍼지제어기의 구성요소들에 의해 얻어진 초기의 제어값들을 원하는 목표치에 빨리 수렴할 수 있도록 동조하는 방법을 제안하였다.
본 논문에서는 PID 제어기의 이득 동조를 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 PID 제어기의 크리스퍼 출력 오차를 그대로 사용하지 않는 전단 퍼지화기에서 추론단계는 갖지만 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며, 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위를 이용 도식화된 영역에서 비퍼지화 시킨 비선형 출력값을 PID 계수에 부가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다. 여기서 Kp, Kd 계수의 최대, 최소 범위를 설정하여 퍼지추론에 의해 새로운 Kp, Kd 계수론 구한다. Ki 계수는 Ziegler-Nichols 동조 규칙을 사용하여 구하였고, 제안한 제어기는 유압서보모터 제어시스템에 의해 실험하였으며 실험결과 양호한 제어특성을 통해 원하는 결과를 얻을 수 있었다.
As the machining depth increases, the drilling torque increases and fluctuates and the risk of drill failure also increases. Hence, drilling torque control is very important to prevent the drill from failure. In this study, a PID controller was designed to control the drilling torque in a machining center. The plant including the feed drive system, cutting process, and spindle system was modeled for controller design. The Ziegler-Nichols rule was used to determine the controller gain and control action times. The root locus plot was used to tune the controller gain for a certain cutting condition. Also, suggested was a simple method to obtain the tuned controller gain for an arbitrary cutting condition not using the Ziegler-Nichols rule and root locus plot. The cutting torque control, performance of the designed controller and the effect of gain tuning on the control performance were examined.
This paper describes a development of self tuning scheme for PI and PO type fuzzy controllers. The output scaling factor(SF) is adjusted on-line by fuzzy rules according to the current trend of the controlled process. The rule-base for tuning the output SF is defined on error and change of error for the controlled variable using the most natural and unbiased membership functions. Simulation results demonstrate the better control performance can be achieved in comparison with Ziegler-Nichols(Z-N) PID controllers.
In this paper, a method of auto-tuning of PID (Proportional-Integral-Derivative) and PIDA (Proportional-Integral-Derivative-Acceleration) controllers is proposed that can be applied to a time-delayed second order model. The proposed identification method is based on step responses, but it can be easily automated rising digital controller unlike the existing graphical identification methods. We provide a ways to yield parameter identifications which is independent to initial values of the plants. The tuning rule is based on the pole-placement strategy and is formulated so that it can be implemented using a digital controller with ease.
In this paper, tuning rules of the PID controller for load disturbance rejection are proposed incorporating with real-coded genetic algorithms(RCGAs). The optimal parameters sets of the PID controller are obtained based on a first-order plus time delay model and a RCGA. As for assessing the performance of the controller, criteria(ISE, IAE and ITAE) are adopted. Then tuning formulae are derived using the tuned parameters sets, potential tuning rule models and another RCGA. A simulation work is carried out to verify the effectiveness of the proposed rules.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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