• 제목/요약/키워드: 강인 PID 제어

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퍼지 보상기와 퍼지 동조기를 이용한 PID제어기의 Deadzone을 포함한 시스템 제어 (Control of Systems Containing Deadzone of PID Controller using Fuzzy Compensator and Fuzzy Tuner)

  • 박재형;김승철;조용성;최부귀
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.403-410
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    • 1999
  • PID 제어기는 미지의 Deadzone을 가진 시스템에 적용될 때, 제어 성능이 저하되는 단점을 나타낼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 2층 구조의 퍼지 논리를 이용한 PID 제어기를 제안하였다. 이 제어기의 구조는 전형적인 PID 제어기에 퍼지 보상기와 퍼지 동조기를 추가하여 구성하였다. 제안된 제어 방법은 전형적인 PID 제어기에 비하여 뛰어난 과도응답과 정상상태 성능을 나타낸다. 이 방법이 플랜트의 정상상태 이득뿐만 아니라 Deadzone 비선형성에서도 강인하다. 제안된 제어기의 성능은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다

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목표함수를 이용한 IMC-PID 제어기 설계 (Design of IMC-PID Controller via Target Function)

  • 최인혁;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권3호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 폐 루프 전달함수로부터 제어기를 얻는 방법에 기초한 IMC-PID 제어기 동조방법을 제안하였다. 플랜트는 시간 지연항을 갖는 2차 모델을 고려하고 목표함수로서 시간 지연항을 갖는 3차의 전달함수를 선택하였다. 필터 함수는 설계사양을 만족시키도록 하는 적절한 목표함수로부터 유도된다. 또한 강인-안정성을 입증하기 위한 강인성을 조사하였다.

서보 시스템의 강인제어를 위한 퍼지 레귤레이터 (A Fuzzy Regulator for Robust Control of Servo System)

  • 박왈서;오훈;이주장
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제8권1호
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    • pp.53-56
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    • 1994
  • PID 제어기는 많은 서보 제어 시스템에 사용되고 있다. 하지만 제어 시스템이 외란이나 시변특성을 가졌을 때 시스템의 강인제어가 어렵게 된다. 이에 대한 보완적인 한 방법으로 본 논문에서는 PID 제어기가 퍼지 레귤레이터를 갖는 제어기법을 제시하였다. 퍼지 레귤레이터는 에러와 에러 변화분에 의해서 설계되며, k번째 제어 입력은 k번째와(k-1)번째 비퍼지화 값의 덧셈에 의해 결정된다. 제어입력은 입력측에 전달된다. 퍼지 레귤레이터에 의한 강인한 제어기능은 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

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2자유도 PID 제어시스템의 지능형 튜닝에 대한 연구 (A Study on the Intelligent Tuning of 2-Degree of Freedom PID Control System)

  • 박성진;강만원;이규영;이환;소상균
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.138-141
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    • 2000
  • 공정제어시스템을 위한 제어기로써 현재까지는 PID 제어기가 보편화되어 적용되어 왔으나 비선형 시스템이나 복잡한 시스템 제어를 위해서는 목표치 추종특성이 우수하며 환경이나 공정 파라미터변화에 둔감하여 외란에 대한 영향이 적은 제어기가 요구된다. PID 제어기로는 이러한 목적을 달성하는 데에 한계가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구들이 활발히 수행되어 목표치 추종성능과 외란 억제를 동시에 만족토록 하는 다양한 2자유도 PID 제어시스템들이 제안되었고, 본 연구에서는 먼저 현재까지 제안된 2자유도 PID 제어시스템들 중 제어성능이 가장 우수한 것으로 나타난 목표치 필터형 2자유도 PID 제어시스템(Target Value Filter Type 2-DOF PID Control System: 이하 TVF-2DOF) [2]보다 우수한 2자유도PID 제어시스템을 제안하고, 이를 바탕으로 2자유도 선행필터(Pre-Filter)부분에 지능제어기법의 하나인 퍼지로직을 적용함으로써 PID 제어기의 장점과 퍼지로직의 장점을 동시에 활용하는 지능형 튜닝(Tuning)기법에 관한 연구를 수행하였고, 지능형 시스템이 2자유도 PID 제어시스템들보다 목표치 추종 성능 및 외란억제효과가 우수하다는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다. 시스템으로는 유량 제어 밸브가 사용되었다.

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경사 감소 학습을 이용한 적응 PID 제어기 (Efficient Multicasting Mechanism for Mobile Computing Environment)

  • 박진현;전향식;최영규
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.289-292
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    • 2005
  • 각종 산업기기에서 사용되는 PID 제어기는 단순한 구조와 모델링 오차에 대한 강인성으로 인하여 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 외란이 인가되거나 부하 특성이 비선형적으로 변화할 때에 적절한 이득과 성능을 얻기 어려워 고성능 제어 특성을 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 구조가 간단하고, 시스템 파라메터의 변화에 강인한 적응 PID 제어기를 제안한다. 제안된 적응 PID제어기의 성능 평가를 위하여 비선형 DC 모터의 가변 속도제어에 적용하고, 결과를 모의실험을 통하여 보이고자한다.

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진동에 강인한 센서 융합 필터와 개선된 PID 제어 방식을 이용한 쿼드콥터의 자세 제어 (Posture Stabilization Control of QuadCopter Using Sensor Fusion and Modified PID Control)

  • 조영완;김현수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.376-382
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    • 2014
  • 본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다.

TSK 퍼지 시스템을 이용한 퍼지 PID 제어기 설계 (Design of Fuzzy PID Controllers using TSK Fuzzy Systems)

  • 강근택;오갑석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.102-109
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    • 2014
  • TSK 퍼지 시스템의 뛰어난 성능을 일반 산업 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어기에 접목시켜, 비선형 시스템의 제어가 가능하고 강인성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기의 설계를 제안한다. TSK 퍼지 제어기는 TSK 퍼지 모델로부터 극 배치법을 이용하여 설계되며, 비선형 시스템의 제어에서 시스템의 응답이 원하는 응답과 같아지도록 하는 뛰어난 능력이 있으나 구조가 복잡하여 산업 현장에서 사용되기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 구현하기 간편한 PID 제어기의 형태를 하면서, TSK 퍼지 제어기의 도움을 받아 설계되는 퍼지 PID 제어기를 제안한다. 즉, 먼저 비선형 시스템의 TSK 퍼지 제어기를 설계하고 그 TSK 퍼지 제어기의 제어 시뮬레이션으로부터 얻은 데이터를 이용하여 제안하는 퍼지 PID 제어기를 설계한다. 제안하는 제어기를 연속시간 비선형 시스템과 이산시간 비선형 시스템의 예제에 적용시켜 제어 시뮬레이션을 하였다. 그 결과 기존의 선형 PID 제어기로는 제어가 원만하지 않았으나 제안하는 제어기로는 원하는 응답 형태와 거의 같은 응답을 보이는 제어가 가능함을 알 수 있었다.

DC 서보모터 구동을 위한 신경망 2자유도 PID제어기 구성 (Construction Two Degree of freedom PID controller with Neural network for drives of DC servo motor)

  • 박광현;허진영;하홍곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.395-398
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    • 2001
  • 본 논문에서는 직류 서보 전동기를 구동원으로 하는 위치 제어계에서 부하변동에 따른 파라메타 변화, 외란 둥에 강인한 2자유도 PID 제어기의 설계법을 제시하여 신경망으로 2자유도 PID 제어기를 구성하였다. 이 제어기의 계수들이 기동시나 계 응답의 변동시 신경망 역전파 알고리즘(Back-Propagation Algorithm)에 의해서도 수성 되도록 하였다. 그리고 이것을 실제의 위치 제어계에 적용하여 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

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