Abstract
In this paper, a DC servo motor position control system based on acceleration control is proposed. The
proposed control system consists of an acceleration controller and an auto-tuqing fuzzy PID controller.
The auto-tuning fuzzy PID controller provides corrections for an acceleration reference to remove the effect
of parametric uncertainties. And it comprises of the expert system which performs the automatic
tuning of the PID controller parameters and the conventional PID controller. Expermental results demonstrate
strate thi~tth e proposed overall control system has robust properties and good control performances with
regard to unmeasurable disturbances and parameter variations. Therefore, the proposed control scheme
enhances the applicability of an acceleration control approach and especially performs accurate position
control under such an operating environment that model uncertainties exist and/or load, etc. change significantly.
본 연구에서는 직류 서보전동기의 위치, 속도 및 토오크 등의 제어기법중 외란에 대해 강인한 것으로 평가되고 있는 기존의 가속도 제어기법을 해석하고 그 결과 적용상의 문제점으로 판단되는 계통 파라미터 변화에 대한 강인성을 개선하기 위한 대책으로서 변경된 가속도제어 루프를 포함한 위치제어계를 제안하고 이를 직류전동기의 위치제어게 적용하였다. 제안된 제어계는 가속도제어기와 자기종조 퍼지 PID 제어기로 구성되어 있으며 제안된 제어계와 기존의 가속도제어계와의 근복적 차이점은 이 제어기법의 핵심 요소라 할 수 있는 가속도 기준입력 정정량의 발생기구로서 고전적 PID제어기를 자동조정하는 자기동조 PID 제어방식을 채택하였다는 점이다. 이 기준입력 발생기구를 도입한 직류전동기 위치제어계의 성능을 검토하기 위하여 그 응답특성을 기존의 가속도제어 위치제어계의 응답특성과 비교한 결과 파라미터 변화에 대한 강인성, 과도 특성 및 정상상태 특성면에서 제안된 제어계가 매우 우월한 성능을 가짐을 확인하였다. 따라서 제안된 제어기법은 기존의 가속도제어에 근거한 위치제어계의 성능을 개선시켜줌으로써 이 제어기법의 적용범위 확대에 기여하며 특히 모델의 불확정성이 크거나 부하등 운전환경이 크게 변화하는 악조건 하에서의 정밀한 위치제어에 적용될 수 있다.
