• 제목/요약/키워드: Nonlinear PID controller

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Adaptive Intelligent Control of Nonlinear dynamic system Using Immune Fuzzy Fusion

  • Kim, Dong-Hwa;Park, Jin-Ill
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.146-156
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    • 2003
  • Nonlinear dynamic system exist widely in many types of systems such as chemical processes, biomedical processes, and the main steam temperature control system of the thermal power plant. Up to the present time, PID Controllers have been used to operate these systems. However, it is very difficult to achieve an optimal PID gain with no experience, because of the interaction between loops and gain of the PID controller has to be manually tuned by trial and error. This paper suggests control approaches by immune fuzzy for the nonlinear control system inverted pendulum, through computer simulation. This paper defines relationship state variables $x,\dot{x},{\theta},\dot{\theta}$ using immune fuzzy and applied its results to stability.

PSO-PID를 이용한 시소 시스템의 위치제어 (A Position Control of Seesaw System using Particle Swarm Optimization - PID Controller)

  • 손용두;손준익;추연규;임영도
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.185-188
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    • 2009
  • 이 논문에서는 PID 알고리즘을 이용하여 시소 시스템의 균형을 위한 위치 제어기를 설계하고자 한다. 시소 시스템은(Seesaw System) 선박 및 항공 역학, 도립진자, 각종 분석, 로봇 시스템 등의 해석에 광범위하게 응용되는 시스템이자 현대 제어 시스템의 이론과 각종 응용문제를 취급할 수 있는 장치이다. 시소 시스템의 경우 시스템이 비선형성이 강한 제어 대상이므로 시스템의 이해와 해석, 그리고 파라미터의 정확한 선정이 필수요소이다. 사용할 시스템 제어 알고리즘에는 간단하고 오랜 역사를 통해 안정성이 보장된 PID 알고리즘과 정확하고 빠른 PID 파라미터 동조에 필요한 연산 최적화 알고리즘인 PSO(Particle Swarm Optimization) 통해 외란이나 제어기의 변화에 빠르게 적응할 수 있도록 하여 성능과 안정성을 보장한다.

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퍼지제어기 기반의 새로운 BLSRM의 축방향지지력 제어 (Levitation Control of BLSRM using Adaptive Fuzzy PID Controller)

  • 하잉걸;;이동희;안진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.519-520
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    • 2016
  • BLSRM is a nonlinear, strong coupling and multi-variable system. The conventional control method is vulnerable to uncertain factors such as the load disturbance and satellite parameters change. It is difficult to obtain satisfactory control effect. Basing on a 8/10 BLSRM, whose suspending force control is separated with the torque control, this paper presents adaptive fuzzy PID controller for levitation control, which apply the fuzzy logic control to the conventional PID controller for parameters self-tuning. Both fuzzy and parameters of PID controller are self-tuning on-line, which improve the performance of controller. Finally, simulation and experimental results show the performance of the proposed method.

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풍력 발전시스템 피치 제어에 관한 연구 (Pitch Control for Wind Turbine Generator System)

  • 박종혁;노태수;문정희;김지언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.25-34
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    • 2006
  • 본 논문에서는 풍력 발전시스템의 피치 제어 알고리즘 설계 기법을 검토하고 비선형 시뮬레이션을 수행한 결과를 제시한다. 풍력 발전시스템을 다몸체 시스템으로 간주하고 로터 블레이드에 작용하는 공력 및 토크 계산을 위해 블레이드 요소 및 모멘텀 이론을 근거로 공력 모델링을 수행하였다. 제어기 설계를 위해, 풍력 발전시스템은 서로 상대적으로 구속한 체 운동하는 1 자유도 시스템으로 가정하여 선형 방정식을 수립하고, 로터 회전속도를 제어하기 위해 PID 제어기를 설계하였다. FORTRAN 언어를 기반으로 작성된 비선형 시뮬레이터 WINSIM을 이용하여 다양한 풍속 시나리오와 운전 방식에서 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

이동 로봇 군집 제어를 위한 퍼지 보상 PID제어기 (A Formation Control Scheme for Mobile Robots Using a Fuzzy Compensated PID Controller)

  • 배기현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.26-34
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    • 2015
  • 본 논문에서는 이동 로봇의 군집 제어를 위해 퍼지 보상된 PID 제어 시스템을 제안한다. 제어 시스템은 선도-추종기법에 기반한 기구학 제어기와 이동 로봇의 동역학적 영향을 고려한 동역학 제어기로 구성되어 있다. 이동 로봇의 대형 유지를 위해 동역학 제어기는 PID제어기로 구성되었다. 하지만 PID 제어기는 비선형 또는 환경 변화에 취약점을 가진다. 이러한 문제를 보완하기 위해 퍼지 보상기를 추가하였다. 마지막으로 개선된 성능을 보이기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기를 평가하였다.

유연성 로봇 매니퓰레이터에 대한 비선형 가변구조제어 (Nonlinear variable structure system control for flexible link robot manipulators)

  • 김성태;임규만;함운철
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.280-284
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    • 1997
  • In this paper, Nonlinear VSS control based on bang-bang control concept is derived under the assumption that the control input is bounded. We try to derive control algorithm which has almost same performance as the time optimal control. We focus this control scheme on the real implementation of DC motor position controller of flexible link, i.e. we obtain the switching curves from the real data of DC motor system operating under the full maximum and minimum applied voltages. State space is separated into several regions and we set different switching surfaces in each region to reduce chattering problem. The efficiency of the proposed controller is compared with PID controller and it is shown that the controller converges fast than PID controller without chattering. The hybrid controller scheme is also proposed not only to control the position of hub but also to reduce the vibration of end tip of flexible link.

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정적 부하왜란이 있는 경우의 포화함수를 이용한 PID 자동동조 (PID Autotuning Based on Saturation Function Feedback with A Static Load Disturbance)

  • 오승록
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권12호
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    • pp.542-548
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    • 2002
  • We consider an unknown linear time invariant plan with static load disturbance. A saturation function nonlinear element is sued to find th one point information in the frequency domain. We analyze an asymmetric self-oscillation caused by static load disturbance with relay feedback and saturation function feedback. We propose a new method to tune a PID controller using a saturation nonlinear feedback element in the presence of asymmetric oscillation. The proposed method does not require the knowledge of plant d.c. gain with an asymmetric oscillation in the plat output.

Design of Fuzzy PD+I Controller Based on PID Controller

  • Oh, Sea-June;Yoo, Heui-Han;Lee, Yun-Hyung;So, Myung-Ok
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.117-122
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    • 2010
  • Since fuzzy controllers are nonlinear, it is more difficult to set the controller gains and to analyse the stability compared to conventional PID controllers. This paper proposes a fuzzy PD+I controller for tracking control which uses a linear fuzzy inference(product-sum-gravity) method based on a conventional linear PID controller. In this scheme the fuzzy PD+I controller works similar to the control performance as the linear PD plus I(PD+I) controller. Thus it is possible to analyse and design an fuzzy PD+I controller for given systems based on a linear fuzzy PD controller. The scaling factors tuning scheme, another topic of fuzzy controller design procedure, is also introduced in order to fine performance of the fuzzy PD+I controller. The scaling factors are adjusted by a real-coded genetic algorithm(RCGA) in off-line. The simulation results show the effectiveness of the proposed fuzzy PD+I controller for tracking control problems by comparing with the conventional PID controllers.

Development and Implementation of Brushless DC Motor Controlles Based on Inteligent Control

  • Park, Jin-Hyun;Park, Young-Kiu
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권3호
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    • pp.61-65
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    • 1997
  • This paper proposes an intelligent controller for brushless DC motor and load with unknown nonlinear dynamics. The proposed intelligent control system consists of a plant identifier and PID controller with varying gains. The identifier is constructed using an Auto Regressive Moving Average (ARMA) model. In order to tune the parameters of the identifier and the gains of the PID controller efficiently, e also propose a modified Evolution Strategy. Experimental results show that the proposed intelligent controller for brushless DC motor has good control performance under unknown disturbance.

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유압 인버터 엘리베이터를 위한 부하 보상 및 속도 제어기 (Load compensation and Speed Controller for Hydraulic Inverter-fed Elevator)

  • 한상수
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.163-167
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    • 2014
  • 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.