• 제목/요약/키워드: 퍼지 PID제어기

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유압시스템의 극저속 속도제어를 위한 퍼지논리 제어기의 설계 (The Design of the Fuzzy Logic Controller for Controlling the Speed in the Zero-Crossing Speed Region of a Hydraulic System)

  • 손응태;황석영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘레베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

퍼지제어 셀을 이용한 퍼지논리제어기의 조직적인 설계방법 (Systematic Design Method of Fuzzy Logic Controllers by Using Fuzzy Control Cell)

  • 남세규;김종식;유완석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1234-1243
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    • 1992
  • 본 연구에서는 국부적인 퍼지제어 셀(fuzzy control cell:cell)을 도입하여 계산량 감소를 달성하고, 추론과정을 선형근사화한 조직적인 설계를 통하여 선형제어 이론을 FLC의 실용적인 면에 접목하고자 한다. 이를 위하여, 확률밀도함수 형태의 멤버쉽함수(membership function)와 선형화된 제어공간이 얻어지도록 전반적인 제어방 책을 결정한 다음, 주어진 상태에 가장 지배적(dominant)인 규칙을 갖는 몇 개의 대표 점을 찾아서 그 점들로 구성된 퍼지제어 셀을 생성하고, 퍼지연산을 생성된 셀에서만 수행하여 알고리즘과 계산을 단순화시킨다. 평가기준을 공평함에 두어서 조건부연결 어 'AND'에 T-norm인 대수곱을 적용하여 적합도를 취하고, 규칙들의 작용이 병렬발화 라는 관점으로 규칙연결어 'ALSO'는 'AND'의 공액인 'OR'에 해당되는 대수합연산 대신 에 확률측도와 유사한 산술평균을 적용하여 퍼지추론을 한다. 그리고, 각각의 제어 규칙에 대하여 퍼지추론한 결과와 그것의 평균중심을 곱하여 통합한 후, 무게중심법으 로 역퍼지화하여 일반화된 제어값을 얻는다. 이 값을 PID제어기를 이용하여 구현한 디지틀 보상기를 통과시켜 시스템에 한 제어를 얻는 조직적인 방법을 제안한다.

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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퍼지 모델을 이용한 비선형 시스템의 적응 PID 제어기 (Adaptive PID Controller for Nonlinear Systems using Fuzzy Model)

  • 김종화;이원창;강근택
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.85-90
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    • 2003
  • 본 논문에서는 퍼지모델을 이용하여 비선형 시스템을 위한 적응 PID 제어기 설계 방법을 제안한다. TSK 퍼지모델을 이용하여 제어 입력의 오차를 예측하고 그 오차로부터 PID제어기의 파라미터를 적응시킨다. TSK 퍼지모델 또한 플랜트의 실제 출력과 모델 출력을 비교하여 모델 파라미터의 적응이 가능하도록 하였다. 제안된 방법으로 비선형의 플랜트에 대한 모호성, 파라미터의 변화 등에 적응할 수 있는 PID 제어기의 설계가 가능하였다. 그리고 몇 개의 비선형 시스템에 대한 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 유용성도 확인되었다.

유압식 인버터 엘리베이터의 속도제어를 위한 하이브리드 퍼지제어기의 설계 (Design of a Hybrid Fuzzy Controller for Speed Control of a Hydraulic Elevator Controlled by Inverters)

  • 한권상;김병화;안현식;김도현
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권1호
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    • pp.1-13
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    • 2001
  • 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 먼저, 퍼지제어기와 PID제어기를 혼용하는 하이브리드제어기를 이용하는 방법을 시도한다. 그러나, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터는 비선형성이 강한 시스템이므로 두 제어기의 출력이 절환 되어야 하는 경계층이 다수인 경우가 대부분인데 반하여, 기존의 하이브리드제어기는 두 제어기의 출력이 절환되는 특정구간의 경계층을 제외하고는 전체 운전구간에서는 어느 한 제어기에만 영향을 받게 되므로 제어성능에 문제를 가지게 된다. 이에 따라 본 논문에서는, 출력혼합기의 출력비를 퍼지로직에 의하여 변경시키는 새로운 퍼지하이브리드제어기를 제안하여 기존의 하이브리드제어기의 문제점을 해결한다. 제안된 퍼지하이브리드제어기는 시스템의 상태에 따라서 두 제어기의 출력비를 달리하여 사용하는 방법으로 향상된 제어성능을 달성한다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안된 퍼지하이브리드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서의 제어 성능이 우수함을 보였다.

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자기조정 퍼지 PID제어기를 이용한 전력시스템의 부하주파수 제어 (Load Frequency Control of Power System using a Self-tuning Fuzzy PID Controller)

  • 이준탁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권1호
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    • pp.40-46
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    • 1999
  • A self-tuning FPID(Fuzzy Proportional Intergral Derivative) controller fo load frequency control of 2-area power systemis proposed in this paper. The paramters of the proposed self-tuning FPID controller are self-tuned by the proposed fuzzy inference technique. Therefore in this paper the fuzzy inference technique of PID gains using PSGM(Product Sum Gravity Method) is presented and is applied to the load frequency control of 2-area power system. The computer simulation results show that the proposed controller give better more control characteristics than convention-al PID, FLC under load changes.

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퍼지추론에 의한 다변수용 PID제어기 튜우닝 (Tuning of multivariable PID controller using Fuzzy logic)

  • 김동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1092-1095
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    • 1996
  • In this paper The tuning of PID controller for multi input-output is studied by using fuzzy inference. State of coupling is estimated by fuzzy inference, its results is used for tuning of PID controller to get optimum P,I,D parameter with regard to state of coupling. This method is simulated to Turbo-generating system with $2{\times}2$ multi input-output and made with electronic circuit, its response is very satisfactory.

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원전 증기 발생기 수위제어용 퍼지 알고리즘 (Fuzzy Algorithms to Generate Level Controllers for Nuclear Power Plant Steam Generators)

  • Moon, Byung-Soo;Park, Jae-Chang;Kim, Dong-Hwa;Kim, Byung-Koo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권2호
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    • pp.222-232
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    • 1993
  • 원전증기 발생기 수위제어용 두개의 퍼지 알고리듬을 개발하였다. 즉, 증기 및 급수유량사용이 가능한 고출력 경우와 이들의 사용이 불가능한 저출력시등 용도를 분리하여 별도의 알고리듬으로 개발한 것이다. 이들 알고리듬은 고출력시의 경우 PID형태의 제어기로 변환시켰고 저 출력시의 경우 2차함수 형태의 제어기로 변환시켰다. 이들제어기는 한국원자력 연구소 보유 Compact Nuclear Simulator에서 각각 4개의 모의 운전을 통하여 실험하였다. 실험결과, 두 경우 모두 Simulator에서 사용되고 있는 PID제어기에 비하여 약 50%의 제어량으로 수위곡선 및 유량차이의 총 변화량이 절반이하가 되도록 제어가 가능했다. 고출력의 경우, 이는 수위 및 유량등을 입력으로 하는 PI제어기 대신 같은 입력의 PD제어기를 속도 알고리즘으로 사용한 점이 근본적인 차이로 볼 수 있으며 저 출력시의 경우는 수위를 입력으로 하는 PI제어기 대신에 적은 비율의 'I'성분을 포함하는 PID제어기를 사용하였으며 'D'성분입력과 제어기 출력에 각각 평균간을 사용한 것이 주 차이점이라 할 수 있다.

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온돌 실내공간의 온도제어 (Temperature Control of Ondol Indoor-Space)

  • 신찬배;이재원;사종엽;이상천;조성환;서항석
    • 설비공학논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.538-545
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    • 1995
  • The heat transfer model of ondol heating system is derived in the linear form. The step responses of On-Off controller, PID controller and Position type fuzzy controllers are compared in the sense of several aspects : variation of temperature feedback variable, variation of supplied heat quantity by the boiler, variation of flow rate, variation of thickness of the base, variation of the outdoor temperature.

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AC 서보 모터의 속도 제어를 위한 뉴로-퍼지 제어기 설계 (Design of A Neuro-Fuzzy Controller for Speed Control Applied to AC Servo Motor)

  • 구자일;김상훈
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권3호
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    • pp.26-34
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기본적인 형태는 퍼지 제어의 형태를 유지하면서 그 세부적 요소들을 신경회로망으로 구성한 뉴로-퍼지 제어기를 설계하였다. 뉴로-퍼지 제어기는 퍼지 제어 및 신경회로망 제어가 갖는 장단점을 서로 보완할 수 있도록 하였으며 On-Line상태에서 동조가 이루어지도록 하였다. 본 제어기의 성능을 평가하기 위해서 현재 로봇제어에서 많이 사용되고 있는 교류 서보 전동기의 속도제어에 적용시켰다. 가장 보편적인 제어기인 PID제어기 및 퍼지제어기와 비교실험 함으로써 제어기로서의 안정한 특성을 입증하였다. 특히 로봇처럼 급격한 부하변동에 대응할 수 있는 제어기 설계를 위해 부하를 인가하여 실험을 수행하여 성능을 입증하였다.