Journal of the Institute of Convergence Signal Processing (융합신호처리학회논문지)

The Korea Institute of Convergence Signal Processing (한국융합신호처리학회)
권호 표지

Design of controller in control system with two degrees of freedom by the normal method

정규화법에 의한 2자유도 제어계에서 제어기의 설계

  • Received : 2010.11.15
  • Accepted : 2011.02.02
  • Published : 2011.01.30
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Abstract

Many control techniques have been proposed in order to improve the control performance of the control system. The degree of freedom on control in the control system is decided by the number of the closed-loop transfer function which can adjust independently. The controller design scheme with two degrees of freedom(TDOF) is extensively used for securing the good control performance to trace a desired value and reject disturbance. In this paper, PID controller is used by controller with TDOF and the design method for control system with TDOF is proposed by the normal method. Using the coefficients of the transfer function of the plant, the transfer function of the control system is normalized by the proposed design method and the parameters of the controller are determined. The control system with the TDOF is constructed by using this method. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved.

많은 제어기법들이 제어계의 제어성능을 개선하기 위해 제안되고 있다. 제어계에서 제어에 대한 자유도는 독립적으로 조정할 수 있는 페루프 전달함수의 수로 결정된다. 목표치 추종 및 외란억제에 2자유도 제어기법이 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 PID 제어기를 2자유도 제어기법을 이용하여 제어계를 설계할 수 있는 정규화법을 제안하였다. 제안한 설계법은 제어대상의 전달함수의 계수값을 이용하여 계의 전달함수를 정규화 하고, 제어기의 계수들이 결정되도록 하였다. 이 방법으로 설계된 제어계를 이용하여 2자유도 제어계를 구성하였고, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 알고리즘의 유효성을 확인 하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 동의대학교

References

  1. 하홍곤, 이창호 "이득 설계가 간단한 선형전동기 2자유도 PID 위치제어기 구현" 한국 신호처리.시스템학회 논문지 8권 2호, PP.124-129 2007
  2. 하홍곤 "외란관측기를 기반한 2자유도 제어계의 설계" 한국신호처리.시스템학회 논문지 11권 1호, PP.74-79 2010
  3. Yamada and M. Nakagawa "Positioning control of a servo motor machanism with an osillatory load" 計側 自動制御學會 論文誌 Vo1.18, No,1, pp.84-91, 1981
  4. Toru Yamamnoto, Hirokazu Ishihara, Sigeru Omata and Toshiyuki Kitamori "A Construction of discrete-time control system with I-PD structure by model matching method" 計測 自動制御學會 論文誌 Vol.27, No,8, pp.899-906, 1991
  5. 정성종, 김민석 "외란관측기를 이용한 서보계의 통합설계," 대한기계학회 논문지 A권 제 29권 제 4호 pp.591-599 2005.
  6. 최연욱, 이형기 "DIDF방법을 이용한 주기성 외란의 제거" 대한전기학회 논문지 59권 1호, PP,168-175, 2010
  7. 이창호 김종진, 하홍곤' 새로운 파라미터 조정법에의한 2자유도 PID제어기"한국 신호처리.시스템학회 하계학술대회 논문지 7권 1호, PP,85-88 2006
  8. 하홍곤, 이창호 "이득 설계가 간단한 선형전동기 2자유도 PID 위치제어기의 설계" 한국 신호처리.시스템학회 논문지 8권 2호, PP,124-129, 2007
  9. S.Yamamoto, M. Sugiura, and K. Matsuse "Improvement of performance of a linear pulse servo motor control system using two degræ of freedom controller" T. IEE. Japan, Vol.115-D, No.3,pp, 42-55, 1995
  10. Mituhiko Araki, Hidefumi Tanuchi "Two-Degree-of-Freedom PID Controllers" International Journal of Control Automation and System, Vol.1, No.4, pp.401-411 ,2003
  11. 김성대 "위치제어를 위한 I-PD제어계에서 PD제어기의 설계" 한국신호처리.시스템학회 논문지 10권, 4호 pp,262-266,2009
  12. H.Hanafusa, H. Asada and T. Mikoshi"Design of Electrohydraulic servo system for articulated robot arm Control" Proceeding of IFAC symposium on Pneumatic and Hydraulic components,Warsaw Poland pp.223-228, 1980