• 제목/요약/키워드: Pi Controller

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적분누적 방지기법 기반 자세제어기를 이용한 쿼드로터 개발과 호버링 자세 제어 비행 실험 (Development of Quad-rotor with Anti-Windup Based PI controller and Hovering Attitude Control Flight Test)

  • 박대진;박천건;이상철
    • 한국항공운항학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.48-54
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    • 2018
  • This paper deals with a development of a quad-rotor for a hovering attitude control. First, a rotational dynamics are derived to design an attitude controller. The attitude controller is based on PI (Proportional-Integral) controller. For a stable attitude control, an anti-windup method applies to the PI attitude controller. Additionally, a complementary filter is used to obtain more reliable attitude. Gain values of the attitude controllers based on the anti-windup method are obtained through tests. Finally, the quad-rotor with the anti-windup based PI attitude controller is developed and a hovering attitude control flight tests are performed. As a result, the developed quad-rotor is capable of stable hovering.

부하관성모멘트 변화를 보상한 유도전동기의 퍼지 PI 속도제어 (Fuzzy PI Speed Controller of Induction Motor Compensation the Variation of Load Inertia)

  • Cho, Soon-Bong;Hyun, Dong-Seok
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권2호
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    • pp.233-243
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    • 1994
  • Generally, fuzzy PI controller that regulates the gains using fuzzy algorithm shows high performance in speed response. However, it has some problems to the load inertia variation, because the change of speed error(CE) is in a fixed range. As load inertia increases, CE is decreased and the usuage of fuzzy table is limited. Therefore, the output of the fuzzy controller has a limited range. This paper proposes an improved fuzzy PI controller. To reduce the speed overshoot, we adapt a control method that selects a proper CE range with respect to the load inertia variation. The proposed controller is applied to the vector controlled system with 2.2kW induction motor. Some simulation and experimental results are exhibited. With these results, we can easily find that proposed PI controller is more robust than the conventional fuzzy PI controller against the load inertia variation.

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

  • 장철수;최정원;오영석;채석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.355-367
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    • 2007
  • 본 논문에서는 설계변수와 제어기 이득의 자기 동조를 사용한 PI+D 제어기 설계법을 제안한다. 사용된 퍼지 PI+D 제어기는 일반적인 연속 시간 선형 PI+D 제어기를 근사화하여 사용하였고, 퍼지화는 퍼지싱글톤으로, 비퍼지화는 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 퍼지추론 결과는 분리된 퍼지 변수로서 다른 작용 성분으로 계산되고, 그 결과는 설계변수에 해당하는 함수의 형태로 결정되어 제어이득을 결정한다. 따라서 제안된 방법은 빠른 동조 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.

IPMSM 드라이브의 고성능 제어를 위한 Multi-PI 제어기 (Multi-PI Controller for High Performance Control of IPMSM Drive)

  • 고계섭;박기태;최정식;박병상;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.91-93
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    • 2007
  • This paper presents multi-PI controller of IPMSM drive using fuzzy and neural-network. In general, PI controller in computer numerically controlled machine process fixed gain. To increase the robustness, fred gain PI controller, Multi-PI controller proposes a new method based fuzzy and neural-network. Multi-PI controller is developed to minimize overshoot and settling time following sudden parameter changes such as speed, load torque, inertia, rotor resistance and self inductance. 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.

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퍼지 PI를 이용한 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기 설계 (Synchronous Position Controller Design of Hydraulic Cylinders for a Sluice Gate Using Fuzzy PI)

  • 최병재
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.117-120
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    • 2014
  • 수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 마들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.

IPMSM 드라이브의 성능 향상을 위한 하이브리드 PI 제어기 (Hybrid PI Controller for Performance Improvement of IPMSM Drive)

  • 남수명;이정철;이홍균;최정식;고재섭;박기태;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.191-193
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    • 2005
  • This paper presents Hybrid PI controller of IPMSM drive using fuzzy adaptive mechanism(FAM) control. To increase the robustness, fixed gam PI controller, Hybrid PI controller proposes a new method based self tuning PI controller. Hybrid PI controller is developed to minimize overshoot and settling time following sudden parameter changes such as speed, load torque, inertia, rotor resistance and self inductance. 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.

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High Performance PI Current Controller for a Switched Reluctance Motor

  • Ashoornejad, A.;Rashidi, A.;Saghaeian-nejad, S.M.;Ahn, Jin-Woo
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.367-373
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    • 2014
  • The most common current controller for the Switched Reluctance Motor (SRM) is the hysteresis controller. This method, however, suffers from such drawbacks as variable switching frequency, consequent audible noise and high current ripple. These disadvantages make this controlling method undesirable for many applications. The alternative solution is the PI controller. Since the fixed gain PI current controller can only be optimized for one operating point, and on the other hand, SR motor is highly nonlinear, PI controller gain should be adjusted according to incremental inductance. This paper presents a novel method for PI current controller gain adaptation which is simple and yields a good performance. The proposed controller has been implemented on a test bench using a eZdsp F28335 board. The performance of the current controller has been investigated in both simulation and experimental tests using a four-phase 8/6 4KW SRM drive system.

포화 함수를 이용한 PI 제어기 설계 (The Design of PI Controller Using Saturation Function)

  • 오승록
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권6호
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    • pp.102-107
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    • 2008
  • 플랜트의 정보를 알지 못 하는 경우 시험신호로 포화함수와 시간지연 요소를 이용하여 플랜트의 정보를 찾아내고 찾아낸 정보로 PI 제어기를 설계하는 방법을 제시하였다. 시간 지연요소를 이용함으로서 PI 제어기의 I 요소로부터 발생되는 위상 감소로 인해 발생되는 불안정성이 발생하지 않도록 플랜트의 Nyquist 그림에서 3/4 분면에 있는 한 점의 정보를 찾아내는 것이 가능하였다. 제안된 방법은 포화함수의 이용으로 정확성이 높고 한 개의 포화함수만을 이용하여 구조가 간단하다. 또한 모의시험을 통해 제안된 방법의 타당성을 보였다.

Comparative Study of PI, Fuzzy and Fuzzy tuned PI Controllers for Single-Phase AC-DC Three-Level Converter

  • Gnanavadivel, J;Senthil Kumar, N;Yogalakshmi, P
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.78-90
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    • 2017
  • This paper presents the design of closed loop controllers operating a single-phase AC-DC three-level converter for improving power quality at AC mains. Closed loop inhibits outer voltage controller and inner current controller. Simulations of three level converter with three different voltage and current controller combinations such as PI-Hysteresis, Fuzzy-Hysteresis and Fuzzy tuned PI-Hysteresis are carried out in MATLAB/Simulink. Performance parameters such as input power factor and source current total harmonic distortion (THD) are considered for comparison of the three controller combinations. The fuzzy-tuned PI voltage controller with hysteresis current controller combination provides a better result, with a source-current THD of 0.93% and unity power factor without any source side filter for the three level converter. For load variations of 25% to 100%, a THD of less than 5% is obtained with a maximum value of only 1.67%. Finally, the fuzzy-tuned PI voltage with hysteresis controller combination is implemented in a Xilinx Spartan-6 XC6SLX25 FPGA board for experimental validation of power quality enhancement. A prototype 100 W, 0-24-48 V as output converter is considered for the testing of controller performance. A source-current THD of 1.351% is obtained in the experimental study with a power factor near unity. For load variations of 25% to 100%, the THD is found to be less than 5%, with a maximum value of only 2.698% in the experimental setup which matches with the simulation results.

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

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권2호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 자기동조 PI 제어기를 제시한다. 일반적으로 수치제어장치 처리는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기를 이용한다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기는 어떠한 환경에서는 양호하게 동작할 수 도 있다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성을 증가시키기 위하여 신경회로망을 기반으로한 새로운 방법인 STPI 제어기를 제시하였다. STPI 제어기는 속도, 부하토크, 관성과 같은 파라비터가 갑자기 변화하였을 때 오버슈트, 상승시간, 안정화시간을 최소화한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 속도를 제어하고 ANN 제어기를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 기법은 전동기 속도의 실시간 추정을 제시한다. IPMSM의 속도제어의 결과는 이득값 동조의 효용성을 보여준다. 그리고 STPI 제어기는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기에 비하여 강인성 광범위한 운전영역 부하 왜란등에 대하여 우수한 성능을 나타낸다.