This paper presents a fuzzy modified PID controller that uses linear fuzzy inference method. In this structure, the proportional and derivative gains vary with the output of the system under control. 2-input PD type fuzzy controller is designed to obtain the varying gains. The proposed fuzzy PID structure maintains the same performance as the general-purpose linear PID controller, and enhances the tracking performance over a wide range of input. Numerical simulations and experimental results show the effectiveness of the fuzzy PID controller in comparison with the conventional PID controller.
This paper describes a neural network based fuzzy type PID control scheme. The PID controller is being widely used in industrial applications. however, it is difficult to determine the appropriate PID gains for (he nonlinear system control. In this paper, we re-analyzed the fuzzy controller as conventional PID controller structure, and proposed a neural network based fuzzy type PID controller whose scaling factors were adjusted automatically. The value of initial scaling factors of the proposed controller were determined on the basis of the conventional PID controller parameters tuning methods and then they were adjusted by using neural network control techniques. Proposed controller was simple in structure and computational burden was small so that on-line adaptation was easy to apply to. The result of practical experiment on the magnetic levitation system, which is known to be hard nonlinear, showed the proposed controller's excellent performance.
본 논문에서는 Hybrid형 퍼지-PID 제어기와 모델참조 퍼지제어기를 이용하여 병렬형 퍼지 제어기를 설계 하였다. 먼저 첫 번째 제어기는 퍼지 PI와 퍼지 PD가 결합한 Hybrid형 퍼지-PID 제어기로서 원하는 응답특성에 대해 안정하게 도달하는 목적과 플랜트에 대해 외란이 발생한 경우 외란을 극복할 수 있는 역할을 하게 된다. 그리고 두 번째 제어기인 모델참조 퍼지제어기는 원하는 응답에 대해 빠른 응답을 나타낼 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 설계된 병령형 퍼지제어기를 이용하여 DC 모터에 적용하여 응답특성을 살펴본 결과 빠르고 안정된 응답특성과 또한 외란이 발생한 경우 빠른 시간에서 외란을 극복함을 확인하였다.
한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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pp.189-193
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1998
A PID type fuzzy Controller is proposed based on a crisp type model in which the consequent parts of the fuzzy control rules are functional representation or real numbers. Using the conventional PID control theory, a new PID type fuzzy controller is developed, which retains the characteristics of the conventional PID controller. An advantage of this approach, is that it simplifies the complicated defuzzification algorithm which could be time consuming. Computer simulation results have shown that the proposed PID fuzzy controller has satisfactory tracking performance.
Parallel type fuzzy controller is designed by using a hybrid connected type fuzzy-PID controller and a model reference fuzzy controller. The first controller, consists of a fuzzy-PI and a fuzzy-PD making a hybrid type fuzzy-PID controller, plays a role as firstly reaching stable responses and secondly overcoming disturbance in plants. The second controller, model reference fuzzy controller, plays a role as reaching faster responses than other controllers. We have confirmed that the controller produces rapid and stable responses and overcomes disturbance by using parallel type fuzzy controller in a DC motor application.
A magnetic levitation system with hybrid magnets, which is composed of permanent magnets and electromagnets, consumes less power than the conventional attraction type system. In this paper, we propose PID controller and PID-Fuzzy controller for hybrid magnet. We first present "constant gap" control technology with PID controller. Secondly, "zero power" control technology with PID-Fuzzy hybrid controller is presented.roller is presented.
The PID type controller has been widely used in industrial application due to its simply control structure, ease of design, and inexpensive cost. However, control performance of the PID type controller suffers greatly from high uncertainty and nonlinearity of the system, large disturbances and so on. This paper presents a hybrid fuzzy logic proportional plus conventional integral derivative controller (fuzzy P+ID). In comparison with a conventional PID controller, only one additional parameter has to be adjusted to tune the fuzzy P+ID controller. In this case, the stability of a system remains unchanged after the PID controller is replaced by the fuzzy P+ID controller without modifying the original controller parameters. Finally, the proposed hybrid fuzzy P+ID controller is applied to BLDC motor drive. Simulation results demonstrated that the control performance of the proposed controller is better than that of the conventional controller.
The fuzzy self-tuning PID controller is a PID controller with a fuzzy logic mechanism for tuning its gains on-line. In this structure, the proportional, integral and derivative gains are tuned on-line with respect to the change of the output of system under control. This paper deals with two types of fuzzy self-tuning PID controllers, rule-based fuzzy PID controller and learning fuzzy PID controller. As a medical application of fuzzy PID controller, the proposed controllers were implemented and evaluated in a laparoscopic surgery robot system. The proposed fuzzy PID structures maintain similar performance as conventional PID controller, and enhance the position tracking performance over wide range of varying input. For precise approximation, the fuzzy PID controller was realized using the linear reasoning method, a type of product-sum-gravity method. The proposed controllers were compared with conventional PID controller without fuzzy gain tuning and was proved to have better performance in the experiment.
본 논문에서는 새로운 방법의 Fuzzy PID 제어기를 제안한다. 우선 절대형 디지털 PID 제어기에서 두 가지 문제점이 있다. 첫째는 매 제어 주기마다 많은 데이터의 합을 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요되고, 둘째는 이 계산을 위해 이전의 모든 데이터를 보관하고 있어야 되기 때문에 메모리가 많이 필요한 문제점이 있다. 위의 문제점을 개선하기 위해 속도형 디지털 PID 제어기를 사용한다. 제안한 제어기에서는 PID 제어기의 목표 값과 현재 출력 값의 차인 크리스퍼(crisp) 출력 오차를 그대로 사용하지 않고 퍼지추론의 단계는 가지면서 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위에 의해 도식화된 영역에서 삼각형 무게 중심법으로 비퍼지화된 비선형 출력 값을 PID 계수에 인가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다.
This paper presents a fuzzy modified PID controller that uses linear fuzzy inference method. In this structure, the proportional and derivative gains vary with the output of the system under control. 2-input PD type fuzzy controller is designed to obtain the varying gains. The proposed fuzzy PID structure maintains the same performance as the same performance as the general-purpose linear PID controller, and enhances the tracking performance over a wide range of input. Numerical simulations and experimental results show the effectiveness of the fuzzy PID controller in comparison with the conventional PID controller.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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