In this research, a simple technique for designing PID controller, which guarantees robust stability for two-mass systems with parameter uncertainties as well as rigid-body behavior and zero steady-state error,is described. As well, such a PID controller is designed to mate two important frequencies, at which the given system is excited, very close so that an appropriate reference profile generated by using command shaping techniques can cover those two frequencies. Root-locus analysis. which shows traces of closed-loop poles for the given system, is used to design this PID controller. Finally, feedforward controller is added to improve tracking performance of the closed-loop system. Simulation for a system with a flexible mode and parameter uncertainties is executed to prove the feasibility of this technique.
In Underwater Flight Vehicle depth control system, the followings must be required. Firstly, It need robust depth control performance which can get over parameter variation, modeling error and disturbance. Secondly, It need no oveshoot phenomenon to avoid colliding with ground surface and obstables. Thirdly, It need continuous control input to reduce the acoustic noise and propulsion energy consumption. Finally, It need effective interpolation method which can reduce the dependency of control parameters on speed. To solve these problems, we propose the Fuzzy-PID depth controller with the control parameter interpolators. Simulation results show the proposed control scheme has robust and accurate performance with continuous control input.
초음속 추진기관은 기계적인 압축기를 통해 흡입공기를 압축하는 방식이 아니라 램 압축 현상을 이용하여 흡입공기를 압축하기 때문에 흡입구에서의 전압력 회복율이 초음속 추진기관 전체의 작동특성에 결정적인 영향을 주게 된다. 제어기 설계에 앞서 엔진의 동특성 해석을 수행한 결과 비행체의 받음각이 커질수록 버즈마진 값이 작아져 일부영역에서는 충격파가 흡입구 외부에서 발생하게 됨을 확인할 수 있었다. 따라서 흡입구 내의 충격파 특성이 성능요구조건을 만족할 수 있도록 버즈마진을 제어하기 위한 PID 제어알고리즘을 설계하였다. 제어변수는 연료유량과 노즐 목면적이며 버즈마진 값이 양의 값을 갖도록 PID 제어기를 설계하였다.
비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되고, 이러한 진동 환경에서 드론에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐발 시스템의 안정화 설계가 필요하다. 짐발 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 본 논문에서는 짐발시스템의 한 축에 대한 동역학 모델을 세우고 이에 대한 고전적인 PID제어기를 적용하여 본다. 또한 시스템에 대한 동적 모델 없이 Intelligent-PID 제어기를 설계하고, 두 제어기의 성능을 MATLAB/Simulink을 이용한 시뮬레이션으로 비교하여 본다. 이들을 통하여, Intelligent-PID 제어기는 동역학 모델을 거의 필요로 하지 않고도 설계가 가능하고, 모델의 특성이 변하여도 제어기의 파라미터를 재조정할 필요가 없이 진동을 차단하고 각도를 추종 할 수 있는 제어강인성을 보인다.
비례-적분-미분(PID) 제어기는 단순한 구조와 넓은 범위의 운전영역에서 견고한 성능으로 인해 산업계에서 널리 사용되고 있다. 그러나 제어대상으로서 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 전력 시스템의 파라미터의 변동에 강인하지 않다. 따라서 PID 제어기를 사용하여 AVR 시스템의 안정성과 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PSO(Partial Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 AVR 시스템을 위한 최적 PID 제어기 파라미터를 결정하는 새로운 설계 방법을 제시한다. 제안하는 접근법은 쉬운 구현뿐만 아니라 안정된 수렴 특성 및 양호한 계산 효율과 우수한 특성을 갖는다. 또한, 제안 된 PSO-PID 제어기의 성능을 평가하기 위해 새로운 목적함수를 정의한다. 이 목적함수는 최대백분율 오버슈트와 정정시간이 설계사양으로 주어진 경우 이를 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 ITAE 평가함수에 제약 조건을 위반하면 벌점을 부과하도록 하여 PSO 알고리즘이 PID 제어기 파라미터를 탐색할 때 설계사양을 만족하도록 하게 한다. 최종적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 PSO-PID 제어기는 단자전압 계단응답에 대해 주어진 설계사양을 만족할 뿐만 아니라 다른 유사한 최근의 연구보다 더 우수한 제어 성능을 보임을 확인하였다.
본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템에서 시간영역의 설계사양을 만족하는 최적 강인 LQ-PID제어기 설계방법을 제안한다. 시간지연을 갖는 2차 시스템의 LQR 해를 이용한 LQ-PID제어기 파라미터는 설계사양을 만족하는 가격함수의 가중치요소 C와 R에 의해 결정되고, Q와 R의 선정은 시간영역에서의 오버슈트와 정착시간을 조절할 수 있는 설계파라미터들 선정에 의해 결정되어진다.
유압 인버터 엘리베이터의 비선형성과 유압 펌프의 누유량으로 인한 진동 및 속도 편차를 줄이기 위한 부하 보상 및 속도 제어기를 제안하였다. 부하보상 제어기는 PI제어기로 구성하였으며 속도제어기는 PID 제어기를 이용하여 구성하였다. 제어기 제어 변수 이득은 시스템 전달함수의 주파수 응답 방법을 이용하였다. 제안한 제어기의 효용성은 실험을 통해 입증하였고 실험 결과 제안한 제어기는 부하 변동에 강인하고 비선형인 유압 엘리베이터 시스템에 안정하고 좋은 속도 및 가속도 응답 특성을 갖는다.
In this thesis, the algorithm of Fuzzy Logic Control(FLC) is applied to the Nonlinear system to implement a system response. Proportional-Integral-Derivative(PID) controller is also used to control the various systems. Look-up table is applied to decide the control input, and the other look-up table is added for saving memories and inference time. Generally, FLC input variables are error(E) and error derivative($\Delta$E). In this algorithm. another Input variable error's second derivative($\Delta^2$E) is added for Robust Fine control.
Robust control is needed according to the highest precision of industrial automation. However, when a control system with PID controller has an effect of load disturbance, it is difficult to guarantee the robustness of control system, as a method solving this problem, in this paper. Feedfoward supervisory control method for PID control system is presented the effectiveness of the control scheme is verified by simulation results.
In this paper, we are going to design an iterative learning controller with the robust properties for initial error. For this purpose, the PID-type learning law will be considered and the design guide-line will be presented for the selection of the learning gain. Also, we are going to suggest a condition for the convergence of control input for a plant with input delay. Several simulation results are presented, which shows the effectiveness of the proposed algorithms.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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