• 제목/요약/키워드: IMC Controller

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강인한 특성을 갖는 MIESF제어기의 설계 (Design of Robust MIESF Controller)

  • 박귀태;이기상;김성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.396-401
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    • 1990
  • The objective is to explore design concept for MIESF(Modified Integral error and State Feedback) controller. A method is outlined for designing MIESF controller that provides robust performance despite real parameter uncertainties in the process model. Insight into the design process is gained by viewing the MIESF from the perspective of IMC(Internal Model Control).

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개루프 상태에서 플랜트가 불안정한 경우에 대한 멀티레이트 표본 데이터 제어 시스템의 안정화 (Stabilization of Multirate Sampled-Data Control Systems in Case of Open-Loop Unstable Plant)

  • 손석보;박상현;김영백;박찬식;이상정
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.547-555
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    • 2002
  • This paper proposes a stabilizing controller for the multirate sampled-data systems, which have a periodic output measurement scheme, in case of the open-loop unstable plant. A sufficient condition for maintaining observability in the multirate sampled-data systems is derived and a design strategy for filtered disturbance rejection is proposed. We also propose a design method for the plant output estimator. It is shown that the proposed pre-stabilizing controllers can stabilize the plant through the simulations. The proposed controller has IMC structure, and can be decomposed into the pre-stabilizing controller, the plant output estimator, the filtered disturbance estimator and the inverse of the fast pre-stabilized plant model. We assume that the plant is open-loop unstable and the disturbance consists of a sum of finite number of sinusoids with different frequencies. Some examples are presented for illustrations.

메탄올 자열 개질 반응기에서의 온도제어 (Temperature Control in Autothermal Reforming Reactor)

  • 김송주;남지훈;이지태;김동현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.12-16
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    • 2007
  • Copper-Zinc Oxide를 촉매로 사용하는 메탄올 자열 개질 반응기의 온도제어 연구를 하였다. 반응기 hot-spot에서 1 cm 벗어난 지점의 반응기 내부 온도를 피제어변수로, 공기 유량을 조작변수로 사용하였다. 일차 시간 지연 모델을 얻었으며, 이로부터 IMC-PI 법을 적용하여 제어기 값을 구할 수 있었다. 이 제어기로 100시간 이상 개질 반응기 내부의 온도를 ${\pm}5^{\circ}C$ 내에서 제어할 수 있었다. 촉매활성의 저하로 인한 hot-spot 지점의 변화를 조사하여, 적응 제어의 설계에 이용할 수 있게 하였다.

PID controller tuning for processes with time delay

  • Lee, Yongho;Lee, Moonyong;Park, Sunwon;Brosilow, Coleman
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.291-294
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    • 1996
  • By far the PID controller is most widely sed in the process industries. However, current tuning methods yield PID parameters only for a restricted class of process models. There is no general methodology of PID controller tuning for arbitrary process models. In this paper, we generalize the IMC-PID approach and obtain the PID parameters for general models by approximating the ideal controller with a Maclaurin series. Further, the PID controller tuned by the proposed PID tuning method gave more closer closed-loop response to the desired response than those tuned by other tuning methods.

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이산 TDCIM과 이산 PID 제어기 사이의 관계 규명 (Identification of the Relationship Between the Discrete TDCIM and the Discrete PID Controller)

  • 박상현;정의인;신동관
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제14권4호
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    • pp.23-28
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    • 2017
  • Time-delay control with internal model (TDCIM) is the controller for robot manipulators that applies the time-delay estimation and the concept of internal model control (IMC). TDCIM is robust against unknown dynamics and non-linear friction like coulomb friction and static friction. It is simple and computationally efficient. This study presents the relationship between the discrete TDCIM and the discrete PID controller. The PID controller is the most popular control law in the real application. But often the PID controller can be difficult to achieve the desired level of control performance. The result in this study provides a good candidate solution to these situations.

LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크에서 외란관측기와 ZPETC를 이용한 추종제어 (Tracking Control using Disturbance Observer and ZPETC on LonWorks/IP Virtual Device Network)

  • 송기원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP(데이터) 네트워크와의 통합네트워크로 산업현장에 대한 유비쿼터스 접근을 제공하여 설비에 대한 예지 및 예방보전을 가능하게 한다. 산업현장에 대한 예지 및 예방보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상에서 불확실한 시간지연은 산업현장에 대한 실시간 예지 및 예방보전을 위해 분산 제어를 수행할 때 시스템의 안정성과 성능을 악화시킨다. 따라서 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 LonWorks/IP VDN와 같은 분산제어 환경 하에서 서보 제어를 수행하는 경우에 외란관측기와 위상지연 보상기로 ZPETC(Zero Phase Error Tracking Controller)를 도입한 제어구조가 제시되고 컴퓨터 모의실험이 수행된다. 제안된 제어기의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통하여 외란관측기를 도입한 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기(IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 외란과 잡음에 강인한 특성을 가지며, 주기적인 신호에 대한 추종성능을 상당히 개선시키므로 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 주기적인 작업 수행에 필요한 분산 서보제어에 매우 적합하다.

로봇 매니퓰레이터를 위한 시간지연추정과 내부모델개념을 결합한 강인제어기에 관한 연구 (Robust Trajectory Control of Robot Manipulators Using Time Delay Estimation and Internal Model Concept)

  • 조건래;장평훈;정제형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권8호
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    • pp.1075-1086
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    • 2004
  • In this paper, Time Delay Control(TDC) for robot manipulators is analyzed and its problems are founded. In order to remedy the problems, the enhanced controller is proposed and analyzed. The effect of friction associated with TDC is reported and its cause is presented. Through the analysis, simulation and experiment, it is shown that the friction effect causes serious degradation in control performance and that it is a result of the error of Time Delay Estimation(TDE) in TDC. In order to remedy the problems, TDC combined with Internal Model Control(IMC) concept is proposed. The proposed compensator is effective enough to handle the bad effect of friction, and is so simple and efficient as to match positive attribute of TDC. The simulation and experimental results show the effectiveness of proposed controller against the friction of the robot manipulators.

시간지연을 갖는 적분 시스템의 간단한 PID 제어기 동조법 (Simple Tuning Methods of PID Controller for Integrating Processes with Time Delay)

  • 이윤형;진강규;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.336-342
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    • 2008
  • Simple tuning methods of PI, PD and PID controller are proposed for an integrating process with time delay. This is based on matching the coefficients of corresponding powers of s in the numerator and that in the denominator of the closed-loop transfer function. For set-point tracking problem, the derived controller is found to be a PD controller which is shown by Lee's tuning rule based on minimizing the performance indexes (ISE, IAE, ITAE) using a real-coded genetic algorithm. A method can be also proposed PI, PID controllers according to tuning parameter lambda $({\lambda})$ similar to IMC method. Simulation example is given to illustrate the set-point tracking and disturbance rejection performance of the proposed method.

시간지연이 없는 공정에서의 외란제거 성능 향상을 위한 PID 제어기의 해석적 설계 (Analytical Design of PID Controller for Improved Disturbance Rejection of Delay-Free Processes)

  • 무하마드 마송 주주리;트롱 부;이문용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.565-570
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    • 2011
  • 시간지연이 없는 다양한 범주의 안정, 적분, 불안정 공정에 대하여 비례-적분-미분(PID) 제어기의 해석적 조율 방법을 제안하였다. 2자유도 제어구조와 내부모델 제어에 기반한 제안된 방법은 설계가 간단하고 직접적이며 공정산업에 쉽게 구현할 수 있어 강화된 설정점 추종과 외란제거 성능을 얻는데 유용하게 사용될 수 있다. 몇몇 대표적 공정에 대하여 강건성을 같게 유지하면서 기존 설계 방법과 비교한 결과, 제안된 방법의 우수한 폐루프 성능을 확인하였다.

Design of Multivariable PID Controllers: A Comparative Study

  • Memon, Shabeena;Kalhoro, Arbab Nighat
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권8호
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    • pp.212-218
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    • 2021
  • The Proportional Integral Derivative (PID) controller is the most popular industrial controller and more than 90% process industries use this controller. During the past 50 years, numerous good tuning methods have been proposed for Single Input Single Output Systems. However, design of PI/PID controllers for multivariable processes is a challenge for the researchers. A comparative study of three PID controllers design methods has been carried-out. These methods include the DS (Direct Synthesis) method, IMC (Internal model Control) method and ETF (Effective Transfer Function) method. MIMO PID controllers are designed for a number of 2×2, 3×3 and 4×4 process models with multiple delays. The performance of the three methods has been evaluated through simulation studies in Matlab/Simulink environment. After extensive simulation studies, it is found that the Effective Transfer Function (ETF) Method produces better output responses among two methods. In this work, only decentralized methods of PID controllers have been studied and investigated.