• Title/Summary/Keyword: 비선형 비례적분제어

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Design of Nonlinear PI Controller for velocity Control of Induction Motor (유도전동기 속도제어를 위한 비선형 비례적분 제어기 설계)

  • Oh, Tae-Seok;Kim, Il-Hwan;Park, Chan-Won
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.26 no.B
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    • pp.227-231
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    • 2006
  • This paper presents a robust speed control method of induction motors(IM) using a Non-linear PI controller(NPI). NPI is high gain controller in region of small error, and low gain controller in region of large error. So in steady state, system will be robust against variation of load torque. The simulation and experiment results confirm the validity of proposed control scheme.

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PR based Output Voltage Controller Design with Voltage Magnitude Restoration Technique for Harmonic Compensation (고조파 보상을 위한 전압 매그니튜드 회복 기능을 가진 비례공진 제어 기반의 출력 전압 제어기 설계)

  • Lim, Kyungbae;Sin, Chanho;Choi, Jaeho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.95-96
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    • 2016
  • 본 논문은 독립 운전 모드에서 전압 고조파 보상을 위한 비례 다중 공진 제어 기반의 전압 제어에 대해 다루고 있다. 독립 운전 모드에서 인버터는 계통과의 연계 없이 전체 지역적 부하의 수요를 담당해야 하기 때문에 전압원으로서 정의된다. 그런데 이때 부하가 불평형 또는 비선형 부하인 경우 역상차, 영상차 또는 특정 고조파 전류가 발생하며 이로 인해 출력 전압이 왜곡된다. 본 논문에서는 앞서 언급한대로 전압 고조파 보상을 위해 흔히 사용되는 비례적분 제어기 대신 고조파 보상 제어의 단순화를 위해 비례 공진 제어기를 사용하였다. 하지만 이와 같은 비례 공진 제어를 실용적인 텀으로서 추가될 경우 전압 매그니튜드 추종 에러가 발생하게 되므로 본 논문에서는 추가적으로 실용적인 비례 공진 제어기가 갖는 단점을 극복하고자 비례 적분 기반의 간단한 전압 회복 기법에 대해 제안하며 제안된 제어 방식은 PSiM 시뮬레이션과 실험을 통해 입증되었다.

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Neuro-controller design for the line of sight stabilization system containing nonlinear friction (비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템의 신경망 제어기 설계)

  • Jang, Jun-Oh;Jeon, Byung-Gyoon;Jeon, Gi-Joon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.2
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    • pp.139-148
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    • 1997
  • 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.

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A Study on Pressure Control for Variable Thrust Solid Propulsion System Using Cold Gas Test Equipment (상온기체 모사장치를 이용한 가변추력 고체추진기관의 압력제어 연구)

  • Lee, Ho-Sung;Lee, Do-Yoon;Park, Jong-Seung;Kim, Joung-Keun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.1
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    • pp.76-81
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    • 2009
  • A nonlinear pressure controller to actively regulate the thrust of a solid propulsion system is presented. To compensate for the parametric uncertainties with respect to the chamber pressure induced by changing nozzle throat area, Lyapunov-based parameter adaptation method has been applied. In order to verify the effectiveness of the proposed control method, the experiments were carried out using the cold gas test equipment that can simulate the operating environment of variable thrust solid propulsion system. The experiment results show that the nonlinear pressure controller has better performance than conventional P and PI controller.

유전 알고리듬을 이용한 헬리콥터의 퍼지 PID 제어기의 성능 개선

  • 김문환;이호재;주영훈;박진배
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.165-168
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    • 2001
  • 본 논문은 비선형 헬리콥터 시스템의 퍼지 비례-적분-미분 (PID) 제어기의 설계기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 풍부한 자유도를 포함하므로 비선형 시스템의 제어에 매우 적합하다. 그러나 이의 설계는 전문가의 지식에 의존하므로 시스템의 정확한 지식의 획득에 어려울 경우 우수한 성능을 보장하는 제어기의 설계가 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 제안된 퍼지 PID 제어기의 성능 향상 및 최적화를 위하여 전역적 비선형 최적화 기법인 유전 알고리듬 (GA)을 도입한다. 본 논문에서 제안한 퍼지 PID 제어기의 설계기법은 실제 비선형 헬리콥터 실험 장치에 적용하여 그 효용성 및 실제 산업분야에의 응용 가능성을 보인다.

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Control of pressure and thrust for a variable thrust solid propulsion system using linearization (선형화 기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 및 추력 제어)

  • Kim, Young-Seok;Cha, Ji-Hyeong;Ko, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.167-174
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    • 2011
  • Solid propulsion systems have simple structures compared to other propulsion systems and are suitable to long-term storage. However the systems generally have limits on control of thrust levels. In this paper we suggest control algorithms for combustion chamber pressure of variable thrust solid propulsion systems using special nozzles such as pintle valve. For this we use a simple pressure change model by considering only mass conservation within the combustion chamber, design a classical algorithm and also a nonlinear controller using feedback linearization technique. Derived thrust equation and designe a thrust control model. We design the proportion-integral controller for linearizing about operating point. We also demonstrate the performance of controller model through numerical simulations.

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Tracking Control of IPMSM using the Active Disturbance Rejection Control (매입형 영구자석 동기전동기의 능동외란제거제어를 이용한 추종제어)

  • Jeon, Yong-Ho;Chae, Seong-Byeong
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.17 no.5
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    • pp.859-866
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    • 2022
  • Active disturbance rejection control is a method in which the disturbance is removed from the controller by estimating the state variable using the Luenberger observer. The Luenberger observer is estimated by defining a nonlinear term including disturbance with constant characteristics in a steady state as a state variable. It can be shown that the speed tracking performance is improved by compensating the estimated state variable to the PI controller and the IP controller. The disturbance removal performance of the tracking control can be confirmed by observing that the estimated state error is within 1.9 [%] in the case of load fluctuation and the steady-state state tracking error converges to zero.

A study on proportional multiple-resonance controller for harmonic distortion compensation of single phase VSIs (단상 전압 소스 인버터의 고조파 왜곡 보상을 위한 비례 다중 공진 제어기에 관한 연구)

  • Bongwoo Kwak
    • Journal of IKEEE
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    • v.27 no.3
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    • pp.319-326
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    • 2023
  • In this paper, simulation and experimental results are presented, including the implementation of a digital controller for robust output voltage control of a single-phase voltage source inverters (VSIs) and total harmonic distortion (T.H.D.v) analysis. Typically, the VSIs uses a proportional integral (PI) controller for the current controller on the inner loop and a proportional resonant (PR) controller for the voltage controller on the outer loop to control the output voltage. However, non-linear loads still produce high-order odd harmonic distortion. Therefore, in this paper, a proportional multiple resonance (PMR) controller with a resonance controller for odd harmonic frequencies is proposed to suppress harmonic distortion. Analyze the frequency response of controllers for VSI plants and design PMR controllers. Through simulation, the total harmonic distortion characteristics of the output voltage are compared and verified when PI and PMR are used as voltage controllers. Both linear and non-linear loading conditions were considered. Finally, the effectiveness of the PMR controller was demonstrated by applying it to a 3kW VSIs prototype.

Fuzzy Tunned PID Controller Using Error And Error rate of Plant Output (공정출력의 오차 및 오차 변화율을 이용한 퍼지 동조 PID 제어기)

  • 최정내;이원혁;김진권;황형수
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.166-172
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    • 1998
  • PD 제어기는 산업현장에 가장 널리 운영되는 제어알고리즘이지만 지금까지 보편적으로 사용되고 있는 PID 파라메터 동조방법인 Ziegler-Nichols 동조법으로는 화학공정 같은 비선형 특성이 크거나, 시정수가 큰 플래트에서는 좋은 성능을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 릴레이 동조 실험을 통하여 임계 이득과 발진주기를 구하고, 이 값들로부터 Z-N 동조법을 적용하여 초기 동조값을 구한다. 이 값에 의해서 얻어진 공정 출력의 오차와 오차변화율을 입력으로 한 퍼지 동조기를 통하여 PID 제어기의 비례이득과 적분시간을 구하는 동조 방법을 제시한다.

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Nonlinear PID Controller with Simple Neural Network Structure (간단한 신경회로망 구조를 갖는 비선형 PID 제어기)

  • 정경권;김주웅;정성부;김한웅;엄기환
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.96-101
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    • 1998
  • 많은 분야에서 널리 사용되고 있는 PID 제어기의 형태는 오차를 갖는 폐루프 시스템으로 구성되며, PID 제어기는 비례, 적분, 미분 제어기로 나누어진다. PID 제어기의 형태가 여러 가지로 제안되고 있지만 보다 중요한 것은 PID 제어기의 파라미터들을 어떻게 적절히 정하느냐 하는 파라미터 조정 문제이다. 실제로 산업 현장에 설치되어 있는 PID 제어기는 대부분 숙련된 기술자에 의해 수동 조작에 의한 시행 착오(trial and error) 법으로 동조되고 있다. 이 경우는 많은 노력과 시간이 소비되고, 외란(disturbance)이 첨가될 경우 적절히 동조된다는 보장도 없다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 신경회로망을 이용하여 PID 제어기의 파라미터를 동조하는 제어 방법을 제안하였다. 단일 뉴런으로 구성하여 구조가 간단하고, 학습에 의한 성능 개선이 가능하다. 오차 역전파(Error Back-Propagation) 알고리즘에 의하여 PID 파라미터가 되는 가중치를 자동 동조하는 방법이다. 제안한 방식의 유용성을 보이기 위해 DC 서보 모터와 비선형 시스템인 단일 관절 매니퓰레이터를 대상으로 시뮬레이션을 하였다.

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