The performance characteristics of a dynamic control system are evaluated according to the transient and steady-state responses. The transient performance is the controllability of the output for the tracking of the reference or the ability to reduce or reject the effects of unwanted disturbances; alternatively, the steady-state performance is represented by the magnitude of the control error at the steady state. As the effects of the two performances on each other are reciprocal, a controller design that shows a zero steady-state error for the ramp input is uncommon because of the challenge regarding the achievement of an acceptable transient response. This paper proposes a PI+double-integral controller for the elimination of the steady-state error for the ramp input while a sound transient performance is maintained. The control-gain design procedure is described by the second-order response for the step input and the response of the error dynamics for the ramp input. The PI+double-integral controller is designed for the first-order transfer function that is derived from a system identification with the open-loop experiment data of the dc-motor. The simple structure of the proposed controller enables the adoption of a low-end microcontroller for the implementation of a real-time control. The experiment results show that the control performance is as effective as that of the simulation analysis for the operating point of linear system; furthermore, the PI+double-integral controller can be conveniently applied to the control system, which is desirable for the improvement of the steady-state error.
본 논문에서는 비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템에 대해서 마찰력 보상과 성능개선을 위한 신경망제어기의 설계방법을 제시한다. 제안한 신경망제어기는 비례, 적분, 진상(PI/LEAD) 제어기와 신경회로망과의 병렬로 구성되며, 제어 목적은 비선형 마찰과 외란이 존재하여도 안정거울의 각속도 추적성능과 안정화 성능의 향상에 있다. 신경회로망의 입력으로 안정거울의 각속도 추적오차와 추적오차의 적분, 제어입력이 필터를 통과한 신호가 사용되며, 신경호로망은 간접학습구조에 의해 학습된다. 조준경 시스템의 비선형 마찰력인 쿨롱마찰력의 크기가 외부환경에 따라 변하는 경우와 시스템으로 외란이 인가되는 경우에 대하여도 제안한 병렬제어기는 기존의 PI/LEAD 제어기보다 추적과 안정화 성능면에서 우수함을 컴퓨터 모의 실험으로 확인한다.
비례-적분(PI) 제어기는 전동기의 간섭성분을 고려하지 않기 때문에 고속회전영역에서 오버슈트가 커지고, 적분기 포화로 인해 정착 시간이 느려지는 단점이 있다. 고속회전영역에서 느린 응답성을 보완하기 위해 전동기의 간섭성분을 고려하는 Cascade PI 전류제어기가 제안되었지만 오버슈트를 증가시키는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 Cascade PI 제어기를 소개하고 Cascade PI 제어기의 오버슈트 특성을 개선하기 위한 전류제어기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 각 제어기의 성능을 비교, 분석하였으며 실험을 통해 이를 검증하였다.
Proportional directional control valves (PDCVl adjust the amount of flow as well as flow direction in response to an electrical signal. This valves includes direct operated valves with or without spool position feedback. This paper investigates if it is possible to control pressure of fluids by means of the PDCV. A pressure signal is feed back to the Proportional-Integral (PI) controller, which is based upon a personal computer (PC). The PI control algorithm is implemented in a graphical programming language of LabVIEW. The results of experiments show the PDCV can be used a multi function valve of pressure control as well as direction control.
본 논문은 단상 풀 브리지 인버터의 인덕터 전류를 이용한 능동 댐핑을 적용한 비례-공진 제어기의 이득값 선정 방법을 제안한다. 제어기를 포함한 전체 인버터 회로의 시스템을 수식적으로 모델링하여 비례이득과 적분이득 간의 상관관계를 정리한 후, 얻어낸 이득값이 유효한지 검증하기 위해 PSIM과 MATLAB을 통해 검증하였다.
DCS가 정상이면 운전원의 설정값 조작치와 현장전송기의 측정값이 비교되어 오차가 비례 적분제어로 MV신호를 H/A에 보내고, ST신호의 GOOD(PUlLSE)에 의해서 A에 연결되어 제어 밸브를 열고 닫는다. 만일 DCS가 고장이면 ST신호의 BAD에 의해서 B에 열결되고 (H/A)가 A운전이면 PID 제어값이 M운전이면 운전원 조작 신호에 의해서 제어 밸브가 열리고 닫힌다. 상기와 같은 시스템 구성으로 DSC의 다양한 S/W를 적용하면 정밀, 제어 안정된 제어가 이루어져 발전소 안정 운전에 기여할 것이며, 기타 화학공장, 제철공장 등에 적용할 경우 기술의 파급효과가 큼은 물론 국내 자동제어 기술혁신의 디딤돌이 되리라 확신한다.
본 연구에서는 앞에서 개발된 온도 제어 시스템을 더욱 소형 경량화하기 위해 서 일반 마이크로 컴퓨터 대신에 원보드 마이컴(one-board micom)을 사용하였다. 원보드 마이컴은 프로그램을 기계어로 작성해야하는 어려움이 있으나 가격이 저렴하고 주변장치가 필요없으며, 크기가 작아 제어시스템을 소형경량화 시킬수 있는 장점이 있다.
작업 공간내에서 원하는 속도와 가속도로, 주어진 경로를 따라 이동하는 k차원 좌표계를 구성하고, 메니퓰레이터의 운동 방정식을 이 좌표계로 변환하여 운동 경로에 대한 선형화 식을 구하였다. 이 시스템의 입력을 변위와 속도의 함수로 정의한 후 안정성을 고려하여 이득을 결정하여 비례-적분제어 시스템을 구성하였다. 이와 같이 구한 적응 제어 알고리즘은 메니퓰레이터의 동적 특성에 대한 정확한 지식을 요하지 않고 또 계산이 간단하여 실시간 응용이 가능하다. 예로서 3차원 공간상의 반경 10cm의 원궤도에 적용하였을 때 최대 오차는 대략 1mm이었으며 상황 변화에 무감각함을 보였다.
This paper presents in-process compensation methodology to eliminate cutter runout and improve machined surface quality. The cutter runout compensation system consists of the micro-positioning mechanism with the PZT (piezo-electric translator) which is embeded in the sliding table to manipulate the radial depth of cut in real time. For the implementation of cutter runout compensation methodology. cutting force adaptive control was proposed in the angle domain based upon PI (proportional-integral) control strategy to eliminate chip-load change in end milling process. Micro-positioning control due to adaptive acuation force response improves the machined surface quality by compensation or elimination of cutter runout induced cutting force variation. This results will provide lots of information to build-up the precision machining technology.
본 논문에서는 개선된 적분기를 이용하여 3상 AC/DC 컨버터의 직접 전력 제어(Direct Power Control)를 위한 가상 자속의 추정 기법을 제안한다. 기존의 가상 자속 추정을 위해 사용하는 일반적인 적분기는 dc drift 문제를 유발한다. 이는 보통 저역 통과 필터를 사용으로 보완이 가능하지만, 이 경우 추정된 자속은 크기와 위상의 오차를 갖는다. 따라서 제안하는 기법은 각속도 오차가 가상 자속의 위상 지연 오차와 비례하는 관계를 분석하고 이를 보상하여 속응성 및 안정성을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법의 타당성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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