• Title/Summary/Keyword: PI 제어기

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Survey of Implementation of a Digital PI Controller (디지털 PI 제어기 구현에 관한 고찰)

  • 변승현;마복렬
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • 발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.

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A Study on the self-tuning of the design variables and gains using Fuzzy PI+D Controller (퍼지 PI+D 제어기를 이용한 설계변수와 이득의 자기동조에 관한 연구)

  • Jang, Cheol-Su;Choe, Jeong-Won;O, Yeong-Seok;Chae, Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.395-407
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    • 2006
  • 본 논문에서는 설계변수와 제어기 이득의 자기 동조를 사용하는 PI+D 제어기 설계에 대하여 기술한다. 사용된 퍼지 PI+D 제어기는 일반적인 연속 시간 선형 PI+D 제어기를 근사화하여 사용하였고, 퍼지화는 퍼지싱글톤으로, 비퍼지화는 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 제안된 제어기는 제어대상이 비선형일 때 자기 동조 성능이 개선된다. 퍼지 PI+D 제어기가 적용되면, 퍼지추정 결과는 분리된 퍼지 변수로서 다른 작용 성분으로 계산되고, 그 결과는 설계변수에 해당하는 함수의 형태로 결정되어 제어이득을 결정한다. 따라서 제안된 방법은 빠른 속도 추정의 성능을 가지며, 퍼지 입력변수의 증가에도 쉽게 적용될 수 있고, 재생 오차를 줄이는 이점을 가진다. 이 제어기는 설계변수와 제어기 이득의 사용으로 보다 높은 효율성과 개선점을 가지고 있다.

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A PI-PD Controller Design for Position Control of an IPMSM (IPMSM의 위치제어를 위한 PI-PD 제어기 설계)

  • Jang, Ju-Hyeong;Kim, Sang-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.97-98
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    • 2016
  • 본 논문은 위치, 속도, 전류 제어기들이 직렬로 연결된 전동기 구동시스템에서 속도 제어기를 사용하지 않는 위치 제어를 위한 PI-PD 제어기 설계법을 제안한다. 기존의 PI-PD 위치 제어기 설계법과 달리 제안된 제어기의 설계법은 위치 제어기의 대역폭에 따라 이득 값을 설정할 수 있다. 제안된 위치 제어기 설계 성능을 검증하기 위해 IPMSM 구동시스템에서 실험을 통해 유효성을 확인하였다.

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STPI Controller of IPMSM Drive using Neural Network (신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 STPI 제어기)

  • Ko, Jae-Sub;Choi, Jung-Sik;Chung, Dong-Hwa
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.44 no.2 s.314
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • This paper presents self tuning PI(STPI) controller of IPMSM drive using neural network. In general, PI controller in computer numerically controlled machine process fixed gain. They may perform well under some operating conditions, but not all. To increase the robustness of fixed gain PI controller, STPI controller proposes a new method based neural network. STPI controller is developed to minimize overshoot, rise time and settling time following sudden parameter changes such as speed, load torque and inertia. Also, this paper is proposed speed control of IPMSM using neural network and estimation of speed using artificial neural network(ANN) controller. The back propagation neural network technique is used to provide a real time adaptive estimation of the motor speed. The results on a speed controller of IPMSM are presented to show the effectiveness of the proposed gain tuner. And this controller is better than the fixed gains one in terms of robustness, even under great variations of operating conditions and load disturbance.

Extended Integral based Governor Control for Power System Stabilization (확장된 PI 제어를 이용한 전력계통 안정도 향상에 관한 연구)

  • Kim, Hyun-Sung;Min, Kyoung-Il;Ryu, Heon-Su;Moon, Young-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11b
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    • pp.268-270
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    • 2002
  • 본 논문에서는 댐핑이 고려된 전력계통에서 동요시 안정도를 향상시킬 수 있는 확장된 PI제어를 이용한 조속기 제어기를 제안하였다. 전력계통에서의 동요는 대부분 고장기간 동안에 발전기에 저장된 과잉운동에너지에 의해 발생한다. 계통이 안정하도록 하기 위해서 과잉에너지를 효과적으로 다루려면 보통 직접법을 사용된다. 과잉에너지를 제어하기 위한 직접적인 방법으로는 LFC(Load Frequency Control)의 궤한이 활용된다. 확장된 PI제어 방식이 적용된 제어기는 지역내에서와 지역사이에서의 동요를 감쇄시키기 위한 조속기에 적용될 수 있다 또한 제안된 제어기는 조속기에 스팀밸브 제한 조건이나 발전율 제약조건(Generation Rate Constraint; GRC)과 같은 특이점이 존재할 때에도 우수한 성능을 보여주었다. 시뮬레이션은 두지역의 다기계통에서 부하를 변화시켜가며 실시하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 PI 제어기를 기존의 PI 제어기와 비교하여 매우 향상된 성능을 보여주었다.

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A Study on the self-tuning of the design variables and gains using Fuzzy PI+D Controller (퍼지 PI+D 제어기를 이용한 설계변수와 이득의 자기동조에 관한 연구)

  • Jang, Cheol-Su;Choi, Jeong-Won;Oh, Young-Seok;Chae, Seog
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.17 no.3
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    • pp.355-367
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    • 2007
  • This paper proposes a design method of the PI(Proportional-Integral)+D(Derivative) controller using self-tuning of the design variables and controller gains. The used fuzzy PI+D controller is the approximated conventional continuos time linear PI+D controller and the used fuzzification method is the fuzzy single tone and the adapted defuzzification method is the simplified tenter of gravity. Fuzzy estimation result would be calculated in the other function elements from the classified fuzzy variables and the result determined by the design variables decides the controller gains. As a result, the proposed method shows the capability of the high speed tuning and can be applied to the case of input variables with many fuzzy partitions and also can bring out the advantage to reduce the reconstruction(digital sampling reconstruction) error. Most simulation results show that this controller makes much bettor efficiency and improvement by using design variables and controller gains.

Voltage Controlled Speed Controller of BLDC Motor Using Fuzzy Logic Control (Fuzzy Logic Control를 이용한 BLDC 모터의 전압 제어 속도 제어기)

  • Park, Jun-Ho;Han, Sang-Soo
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.11 no.5
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    • pp.481-486
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    • 2018
  • DC motors are classified as DC motors with brush structure and BLDC motors without brush structure. Representing the speed control of the BLDC motor is the PI control. The speed control using the PI controller has a disadvantage that the response characteristic to reach the steady state is slow. Therefore in this paper, a voltage controlled speed controller using a Fuzzy Logic Controller (FLC), which has a short steady response time and usefulness of nonlinear control. The validity and usefulness of the proposed fuzzy speed controller are verified by simulation through Simulink of MATLAB program. Experiments were performed on the PI controller and the proposed fuzzy speed controller in three cases with reference speeds of 500rpm, 800rpm, and 1500rpm. Experimental results show that the proposed fuzzy controller has more 30% improved steady state speed response than PI controller.

An Auto-tuning Algorithm of PI Controller Using Time Delay Element (시간 지연 요소를 이용한 PI 제어기 자동 동조 알고리즘)

  • Oh, Seung-Rohk
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.47 no.6
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • We propose an algorithm which can classify the system should use a PI controller, which have a weak high frequency attenuation characteristics near the critical frequency. To classify the system, we use a time delay element to calculate a gain attenuation rate near the critical frequency. The proposed algorithm also can design PI controller with the given magnitude margin and phase margin specification. The proposed algorithm uses time delay element and saturation function to identify the one point information in frequency domain. We justify the proposed algorithm via the simulation.

Development of Self Tuning and Adaptive Fuzzy Controller to control of Induction Motor (유도전동기 드라이브의 제어를 위한 자기동조 및 적응 퍼지제어기 개발)

  • Ko, Jae-Sub;Choi, Jung-Sik;Chung, Dong-Hwa
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.24 no.4
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • The induction motor drive applied to field oriented control is widely used in industry applications. However, it is deceased performance and authenticity by saturation, temperature changing, disturbance and parameters changing because modeling of induction motor is nonlinear and complex. In order to control variable speed operation, conventional PI-like controllers are commonly used. These controllers provide limited good performance over a wide range of operation, even under ideal field oriented conditions. This paper proposes self tuning PI controller based on fuzzy-neural network(FNN)-PI controller that is implemented using fuzzy control, neural network, and adaptive fuzzy controller(AFC). Also, this paper proposes estimation of speed using ANN. The proposed control algorithm is applied to induction motor drive system using FNN-PI, AFC and ANN controller. Also, this paper proposes the anlysis results to verify the effectiveness of controller.

A Comparison of DC-DC Buck Converter Controller (DC-DC 벅 컨버터 제어기 비교)

  • Kang, Min Gu
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.7
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    • pp.281-285
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    • 2013
  • Transfer function of Buk DC-DC converter is derived using Laplace transformed LC filter. Using root locus and simulation waveform, this paper shows that Type2 controller proposed in reference has poor performance. Using root locus PI controller has designed. Using operational amp, PI controller is realized. Properly operated Type2 controller is proposed and proved using simulation result.