Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC (전자공학회논문지SC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

An Auto-tuning Algorithm of PI Controller Using Time Delay Element

시간 지연 요소를 이용한 PI 제어기 자동 동조 알고리즘

  • Oh, Seung-Rohk (Dankook University, Dept. of Electronics and Electrical Eng.)
  • 오승록 (단국대학교 전자전기공학부)
  • Received : 2010.07.15
  • Published : 2010.11.25
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

We propose an algorithm which can classify the system should use a PI controller, which have a weak high frequency attenuation characteristics near the critical frequency. To classify the system, we use a time delay element to calculate a gain attenuation rate near the critical frequency. The proposed algorithm also can design PI controller with the given magnitude margin and phase margin specification. The proposed algorithm uses time delay element and saturation function to identify the one point information in frequency domain. We justify the proposed algorithm via the simulation.

본 논문에서는 PI 제어기를 설계해야 하는 경우인 임계 주파수 부근에서 이득 감소가 적은 시스템을 구별할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 임계 주파수 부근에서 이득감소가 적은 시스템을 구별하기 위해 시간 지연 요소를 이용하여 이득 감소율을 구하는 방법을 제안하였다. 또한 크기 마진과 위상 마진이 주어진 경우 PI 제어기를 설계하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간 지연요소와 포화함수를 이용하여 PI 제어가 가능한 한점의 좌표값을 계산하는 방법을 사용하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. K. J. Astrom, T. Hagglund, "PID controllers: Theory, Design, and Tuning", Research Triangle Park, 1995.
  2. K. J. Astrom and T. Hagglund, and A. Wallenborg. "Automatic turning of digital controllers with application to HVAC plants," Automatica, 29(5):1333-1343, 1993. https://doi.org/10.1016/0005-1098(93)90053-V
  3. Seung-Rohk Oh. "PID Autotuning Algorithm Based on Saturation Function Feedback," Journal of IEEE Korea Council, 2(2):98-104, 1998.
  4. Mats Friman and Kurt V. Waller, "A Two Channel relay for autotuning," Ind. Eng. Chem. Res., 36: 2662-2617, 1997. https://doi.org/10.1021/ie970013u
  5. 오승록, "포화함수를 이용한 PI제어기 설계", 대한 전자공학회논문지, 45권 SC편, 제6호, 102-107쪽, 2008년 11월.
  6. H. K. Khalil. "Nonlinear Systems, second edition," Prentice Hall, New Jersey, 1996.