적응 퍼지 제어를 이용한 가스로 자동온도조절 시스템

Auto Temperature-Controlled System using Adaptive Fuzzy Controller for Gas Furnace

본 논문에서는 온도제어에 있어서 수동식 로온도 제어 전문가의 행위와 유사한 결과를 나타낼 수 있도록 퍼지 제어 룰과 퍼지 변수 및 퍼지 추론 등을 이용하여 밸브의 Gas-to-Air 비율을 조절하는 적응 퍼지 제어기를 설계하였다. 이를 적용한 가스로 자동온도조절 시스템을 개발하고 온도와 소결된 세라믹 시료의 불량률 평가를 통해 그 성능이 우수함을 확인하였다. 적응 퍼지 제어를 이용한 제안 시스템의 온도오차의 경우 학습 전은 약 ${\pm}20^{\circ}C$ 이상 생기던 것이 학습 후에는 ${\pm}2^{\circ}C$ 내외로써 입력 온도 프로파일을 우수하게 추종해 냄을 확인할 수 있었다. 또한 기존 수동로 시스템과 제안된 시스템 간에 세라믹 제품 소결 후의 불량률을 비교하기 위해 시료 A와 B에 대해 각각 두 번에 걸쳐 실험하였다. 불량률을 확 인한 결과 개선효과가 시료 A와 시료 B에 대해 각각 평균 50.5% 와 48.4%로 상당히 좋아짐을 확인하였다.

In this paper, for auto temperature-controlled, we developed a system that an adaptive fuzzy controller using fuzzy control rule base, fuzzy variable and fuzzy inference can get same results as an expert of temperature -controlled gas furnace system by experience and obtained a good result by experiment. It's results showed that temperature error is less than ${\pm}2^{\circ}C$ and widely used in the area of industrial fields. For measurement of error rate of sintered ceramic products between the manual system and the proposed system, we tested two times sample A and B respectively. We verified the improvement of error rate was mean 50.5% and 48.4% for each sample A and B. Through the experiments, we confirmed that it has very superior performance compared with the conventional gas furnace system by manual.