• 제목/요약/키워드: Robust PID Control

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강인 PID 제어를 이용한 BLDC 모터의 속도제어 시스템 설계 (Speed Controller Design for BLDC Motors Using Robust PID Control)

  • 김인수;이영진;박성준;박한응;이만형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2658-2660
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    • 2000
  • 본 논문은 주파수역에서의 모델매칭을 이용하여 강인한 성능의 PID 제어기 튜닝법을 제안하였다. 이를 이용하여 부하토크 외란에도 강인한 성능의 BLDC 모터의 속도제어기를 설계하였다. 부하토크 외란이 존재하여도 주어진 기준명령을 강인하게 추종하도록 $H_{\infty}$ 제어를 이용하여 속도제어기를 설계한 후, 설계할 PID 제어계의 루프 전달함수와 설계된 $H_{\infty}$ 제어계의 루프 전달함수간의 오차가 주파수역에서 최소가 되도록 PID 제어기 파라미터를 튜닝하였다. BLDC 모터의 속도제어 시뮬레이션을 통하여 설계된 강인 PID 제어기의 성능을 평가하였다.

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교량 탐사 로봇을 위한 Sliding Mode 제어를 기반으로 한 PID 제어기 (PID Controller Based on Sliding Mode Control for Bridge Inspection Robot)

  • 이안용;이승철;오제근;최영진;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.285-286
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    • 2007
  • This paper presents a robust controller in order to handle the guide rail vibrations of Bridge Inspection System. While a Bridge Inspection Robot moves on guide rails with vibration by weight occurs. Therefore, Guide rail as structure like cantilever beam appears vibration by weight of Bridge Inspection Robot. The Z axis of Bridge Inspection Robot operates with Scissors structure. Bridge Inspection Robot is used 'PID Controller based on Sliding Mode control' for position control with Z axis. At the result of, this paper is applied to simulation about position control regarding vibration to occur with Z axis.

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Improvement in Control Performance of a Servo System Compensating Bandwidth Variations at Low Speed

  • Ji, Young-Eun;Park, Je-Wook;Hwang, Seon-Hwan;Baek, Kwang-Ryul;Kim, Jang-Mok
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권4호
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    • pp.382-387
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    • 2010
  • This paper presents a novel design method for determining the PID gains of a speed controller for a servo system compensating variations in bandwidth at a low speed. The variations in bandwidth of a speed controller are measured at a low speed and the relationship between the bandwidth and the damping ratio are verified by determining the location of the closed loop pole. The proposed algorithm uses the z-transform of a plant and speed controller and applies the time-varying sampling method for determining the PID gains of the speed controller at low speed. The magnitude and the phase condition are considered for finding a suitable control gain. The usefulness and effectiveness of the proposed method is demonstrated through experimental results such as low speed control and robust disturbance responses.

이중 학습에 의한 선형동기모터의 위치제어 (Position Control of Linear Synchronous Motor by Dual Learning)

  • 박정일;서성호;울루구벡
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.79-86
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    • 2012
  • This paper proposes PID and RIC (Robust Internal-loop Compensator) based motion controller using dual learning algorithm for position control of linear synchronous motor respectively. Its gains are auto-tuned by using two learning algorithms, reinforcement learning and neural network. The feedback controller gains are tuned by reinforcement learning, and then the feedforward controller gains are tuned by neural network. Experiments prove the validity of dual learning algorithm. The RIC controller has better performance than does the PID-feedforward controller in reducing tracking error and disturbance rejection. Neural network shows its ability to decrease tracking error and to reject disturbance in the stop range of the target position and home.

강화학습에 의한 선형동기 모터의 고정밀 제어 (High-Accuracy Motion Control of Linear Synchronous Motor Using Reinforcement Learning)

  • 정승현;박정일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1379-1387
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    • 2011
  • A PID-feedforward controller and Robust Internal-loop Compensator (RIC) based on reinforcement learning using random variable sequences are provided to auto-tune parameters for each controller in the high-precision position control of PMLSM (Permanent Magnet Linear Synchronous Motor). Experiments prove the well-tuned controller could be reduced up to one-fifth level of tracking errors before learning by reinforcement learning. The RIC compared to the PID-feedforward controller showed approximately twice the performance in reducing tracking error and disturbance rejection.

2자유도 보상법에 의한 직류서보전동기의 강인한 속도제어시스템 구현 (Implementation of the robust speed control system for DC servo motor using TDF compensator method)

  • 김동완
    • 전기학회논문지P
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    • 제52권2호
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    • pp.74-80
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    • 2003
  • In this paper, a robust two-degree-of-freedom(TDF) the speed control system using $H_{\infty}$ optimization method and real genetic algorithm is proposed for the robust stability and the robust performance in dc servo motor system. This control system composed of feedback and feedforward controller. The feedback(FB) controller with $H_{\infty}$ optimization method is designed for real genetic algorithm that is model matching problem using mixed sensitivity function. The feedforward(FF) controller with $H_{\infty}$optimization method is minimized the error between transfer function of the optimal model and the overall transfer function. The proposed robust two-degree-of-freedom speed control system is simulated to the dc servo motor. By the simulation, feedback controller can obtain the robust stability property and feedforward controller can obtain the robust performance property under modelling error. The performance of the dc servo motor is analyzed by the experiment setting. The validity of the proposed method is verified through being compared with pid(proportional integrated differential)control system design method for the dc servo motor.

실험을 통한 모션제어기의 특성비교 (Characteristics Comparison of Motion Controllers through Experiments)

  • 정승현;왕준;한창욱;박정일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1094-1102
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    • 2008
  • Through the motion control experiment using Industrial Emulator(Model 220 by ECP), the performance comparison of three kinds of controllers such as PID, RIC and LQR was carried out. It was shown that RIC has the best performance in the presence of disturbances such as step one, sinusoidal one and Coulomb friction for the rigid body. LQR using feedback state variables has the best tracking performance far the flexible body. The performance of PID controller is low compared to other controllers, but the design process is simple. The most advanced controller is LQR. In order to attenuate disturbance, an additional state observer should be used to estimate it, making more complex control system. RIC lies between PID and LQR in view of complexity of design. Even though RIC is not complicated, it has good disturbance rejection ability and less tracking error. By considering these aspects, the RIC is suggested as high precision controller to be used in motion control system.

가속도제어에 근거한 강인한 직류서보전동기 위치제어계 (Robut DC Servo Motor Position Control System based on Acceleration Control)

  • 박태건;이기상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.101-110
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    • 1995
  • 본 연구에서는 직류 서보전동기의 위치, 속도 및 토오크 등의 제어기법중 외란에 대해 강인한 것으로 평가되고 있는 기존의 가속도 제어기법을 해석하고 그 결과 적용상의 문제점으로 판단되는 계통 파라미터 변화에 대한 강인성을 개선하기 위한 대책으로서 변경된 가속도제어 루프를 포함한 위치제어계를 제안하고 이를 직류전동기의 위치제어게 적용하였다. 제안된 제어계는 가속도제어기와 자기종조 퍼지 PID 제어기로 구성되어 있으며 제안된 제어계와 기존의 가속도제어계와의 근복적 차이점은 이 제어기법의 핵심 요소라 할 수 있는 가속도 기준입력 정정량의 발생기구로서 고전적 PID제어기를 자동조정하는 자기동조 PID 제어방식을 채택하였다는 점이다. 이 기준입력 발생기구를 도입한 직류전동기 위치제어계의 성능을 검토하기 위하여 그 응답특성을 기존의 가속도제어 위치제어계의 응답특성과 비교한 결과 파라미터 변화에 대한 강인성, 과도 특성 및 정상상태 특성면에서 제안된 제어계가 매우 우월한 성능을 가짐을 확인하였다. 따라서 제안된 제어기법은 기존의 가속도제어에 근거한 위치제어계의 성능을 개선시켜줌으로써 이 제어기법의 적용범위 확대에 기여하며 특히 모델의 불확정성이 크거나 부하등 운전환경이 크게 변화하는 악조건 하에서의 정밀한 위치제어에 적용될 수 있다.

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브러쉬리스 동기발전기 자동전압조정기의 제어성능 향상을 위한 연구 (A study on improvement of the control performance of the automatic voltage regulator of a brushless synchronous generator)

  • 이영찬;김종수;정병건
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권7호
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    • pp.909-915
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    • 2014
  • 선박과 육상용 브러쉬리스 동기발전기의 자동전압조정기는 출력 단자전압을 주로 PID 제어방식으로 제어한다. 하지만 발전기 전력계통에서 부하의 변화량과 변화횟수가 클 경우에는 PID 제어방식으로는 전압의 변화량과 정정시간에 대해 강인한 제어성능을 발휘하기 어려워진다. 본 논문에서는 PID 제어방식에 비해 기준 단자전압 값에 대한 추종성능이 우수한 퍼지제어방식을 사용하여 자동전압조정기의 발전기 단자전압을 조정하는 기법을 제안하였으며, MATLAB/SIMULINK 시뮬레이션을 통해 동기발전기 자동전압 조정성능에 대한 우수성을 입증하였다.

목표함수를 이용한 IMC-PID 제어기 설계 (Design of IMC-PID Controller via Target Function)

  • 최인혁;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권3호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 폐 루프 전달함수로부터 제어기를 얻는 방법에 기초한 IMC-PID 제어기 동조방법을 제안하였다. 플랜트는 시간 지연항을 갖는 2차 모델을 고려하고 목표함수로서 시간 지연항을 갖는 3차의 전달함수를 선택하였다. 필터 함수는 설계사양을 만족시키도록 하는 적절한 목표함수로부터 유도된다. 또한 강인-안정성을 입증하기 위한 강인성을 조사하였다.