To deal with non-linearities and time-varying characteristics of hydraulic systems, in this paper, the neuro-fuzzy controller has been introduced. This controller does not require an accurate mathematical model for the nonlinear factor. In order to solve general fuzzy inference problems, the input membership function and fuzzy reasoning rules are used for determining the controller Parameters. These parameters are determined by using the learning algorithm. The control performance of the neuro-fuzzy controller is obtained through a series of experiments for the various types of input while applying disturbances to the cylinder. .and performance of this controller was compared with that of PID, PD controller. As a experimental result, it can be proven that the position tracking performance of the neuro-fuzzy is better than that of PID and PD controller.
Park, Jong-Kun;Lim, Young-Cheol;Cho, Kyeng-Young;Ryoo, Young-Jae;Oh, Dong-Hwan;Wi, Seog-O;Lee, Hong-Soo
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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pp.257-262
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1994
This paper describes an autotuning fuzzy PID controller for a position control of DC serve motor. Because ZNM(Ziegler-Nichols Method) with relay feedback has the difficulty in re-tuning the PID parameters and adaptive method has complex algorithm, a new method to overcome those problems is required. The proposed scheme determines the initial PID gains by using ZNM with relay feedback, and then re-tunes the optimal PID parameters by using fuzzy expert system whenever control conditions are changed. To show the validity of the proposed method, a position control of DC servo motor is illustrated by computer simulation and is experimented by a designed controller.
There are several types of control systems that use fuzzy logic controller as a essential system component. The majority of research work on fuzzy PID controller focuses on the conventional two-input PI or PD type controller. However, fuzzy PID controller design is a complex task due to the involvement of a large number of parameters in defining the fuzzy rule base. In this paper we combined conventional PI type and PD type fuzzy controller and set the initial parameters of this controller from the conventional PID controller gains obtained by Ziegler-Nichols tuning or other coarse tuning methods. After that, by replacing some of these parameters with sing1e neurons and making them to be adjusted by back-propagation learning algorithm we designed a neuro-fuzzy controller which showed good performance characteristics in both computer simulation and actual application.
여러 가지 고급 제어 이론들에 관한 연구가 심도있게 진행되고 있음에도 불구하고 아직까지 산업현장에는 여러가지 변형된 형태의 PID 제어기가 널리 사용되고있다. 이는 PID 제어기 자체가 가진 제어 구조의 단순성, 효율성, 강건성, 그리고 제어 기술자들에 대한 친밀감 등에 기인한다. 또한 요즘 제어 분야에서는 퍼지 이론을 도입하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 퍼지 이론을 사용해서 거의 모든 함수들을 근사화시킬 수 있다는 연구 결과들이 발표되면서 수학적으로 안정성 및 강건성을 명확히 증명하기에 다소 미흡하였던 퍼지 논리 제어에 관한 연구가 활기를 띠고 있다. 본 논문에서는 먼저 간단한 퍼지 제어기로부터 선형 PID 제어기를 유도한다. 그리고 나서 다소 일반적인 경우의 퍼지 제어기를 사용하여 산업 현장에서 가장 널리 사용되고있는 선형PID 제어기를 유도하여 결굴 PID 제어기는 퍼지 제어기의 일종에 불과함을 입증할 것이다.
본 논문에서는 무인항공기 터보제트 엔진의 가속도를 제어하는 제어기를 제안한다. 압축기 회전 속도를 추정하기 위해 고이득 관측기를 사용하고 퍼지 추론 기법과 PID 제어 알고리즘을 적용하는 터보제트 엔진 제어기를 설계한다. 터보제트 엔진의 가 감속 시 서지현상과 flame-out 현상을 방지하기 위해 연료 유량 제어 입력을 퍼지 PID 제어기로 생성한다. 기준 가속도를 설정하고 연료유량 제어를 퍼지추론에 의해 정하도록 한다. 제안된 제어기의 성능을 확인하기 위해 MATLAB을 사용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다.
This paper is concerned with the active vibration control of flexible cantilever beam system using electromagnetic farce actuator. The main objective of this paper is to propose the control algorithms and to implement the experimental setups for active vibration control. Dynamic equations of the electromagnetic actuator and the beam are combined to find the transfer function from the electromagnetic actuator to the laser sensor. The final transfer function is determined by considering only the first and second modes, and experiments confirm that this model works well. Several control algorithms are proposed and implemented on the experimental setups to show their efficacy. These include a PID control design, an optimal H$_2$ control design, and a fuzzy PID control design. Effectiveness and performance of the designed controller were verified by both simulation and experiment results.
한국마린엔지니어링학회 2000년도 춘계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Spring Annual Meeting)
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pp.1-5
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2000
The conventional PID controller has been extensively used to speed control of marine diesel engines. However one of drawbacks is that its control performance can be degraded if the parameters are fixed on whole operating points. In this paper a scheme for integrating PID control and the fuzzy technique is presented to control speed of a marine diesel engine on whole operating points. At first the PID controller is designed at each speed mode whose parameters are optimally adjusted using a genetic algorithm, Then fuzzy "if-then" rules combine the controllers as a consequence part. To demonstrate the effectiveness of the proposed fuzzy controller a set of simulation works on a marine diesel engine are carried out.rried out.
The new design methodology of a hybrid fuzzy controller by means of the genetic algorithms is presented. First, a hybrid fuzzy controller(HFC) related to the optimal estimation of control parameters is proposed. The control input for the system in the HFC combined PID controller with fuzzy controller is a convex combination of the FLC's output and PID's output by a fuzzy variable, namely, membership function of weighting coefficient. Second, an auto-tuning algorithms utilizing the simplified reasoning method and genetic algorithms is presented to automatically improve the performance of hybrid fuzzy controller. Especially, in order to auto-tune scaling factors and PID parameters of HFC using GA, three kinds of estimation modes such as basic, contraction, and expansion mode are effectively utilized. The proposed HFC is evaluated and discussed to show applicability and superiority with the and of three representative processes.
인버터를 적용한 유압식 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드 존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 유압식 시스템의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지 룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 마지막으로, 설계된 퍼지제어기와 기존의 PID 제어기를 결합하여 보다 성능이 향상된 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 정상상태제어성능이 우수한 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 시스템이 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.
This paper presents a design technique of the fuzzy PID controller for power system stabilization. PID parameters of the fuzzy PID controller was self-tuned by the fuzzy inference algorithm. The Nosed controller compare with conventional power system stabilizer(PSS) under various of initial value of rotor angle deviation and load condition. The related simulation results show that the Nosed controller was more excellent control characteristics than conventional PSS in transient-state and steady-state response.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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