• 제목/요약/키워드: Smith Predictor

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Smith Predictor의 적용에 관한 연구 (A Study on the application of Smith Predictor)

  • 변승현;이찬주;김은기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.642-644
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    • 1997
  • 프로세스에서의 시간지연은 프로세스의 제어에 있어서 어려움을 초래하며, 시스템의 성능저하의 원인이 되고 있다. 이러한 프로세스의 시간지연을 극복하고자 해서 제안된 제어기의 구조가 기존의 제어기에 smith predictor를 결합한 형태이다. 본 논문에서는 몇 개의 프로세스를 선택하고, PI 제어기와 smith predictor와 결합되어진 PI 제어기에 대해서 프로세스의 지연시간에 따른 컴퓨터 모의실험을 통해 smith predictor의 효용성을 논하고자 한다.

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축소모델을 이용한 최적화된 Smith Predictor 제어기 설계 (Model Reduction Method and Optimized Smith Predictor Controller Design using Reduced Model)

  • 최정내;조준호;이원혁;황형수
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제52권11호
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    • pp.619-625
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    • 2003
  • We proposed an optimum PID controller design method of the Smith Predictor It can be applied to various processes. The real process is approximated via the second order plus time delay model (SOPTD) whose parameters are specified through a model reduction algorithm. We already proposed a new model reduction method that considered four point in the Nyquist curve to reduced the steady state error between the real process model and the reduced model using the gradient decent method and the genetic algorithms. In addition, the Smith predictor is used to compensate time delay of the real process model. In this paper, the new optimum parameter tuning algorithm for PID controller of the Smith Predictor is proposed through ITAE as performance index. The Simulation results show the validity and improvement of performance for various processes.

시간지연 시스템의 응답특성 개선을 위한 제어기 설계 (Design of the Controllers for the Improved Response of Time Delay Systems)

  • 이석원;양승현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.15-19
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    • 2005
  • 시간지연이 존재하는 시스템의 제어기 설계에 많이 사용되는 Smith Predictor는 플랜트와 모델이 완전히 일치해야만 특성방정식에서 시간지연을 제거 할 수 있기 때문에 실제 공정에서는 적용하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 Smith Predictor의 모델을 플랜트와 일치한 식이 아닌 시간지연을 포함한 2차식 형태로 제안하여 큰 시간지연에서의 응답특성을 향상 시켰다. PI 제어기의 적분상수의 범위를 제안하였다.

지연시간을 갖는 계통의 성능 향상을 위한 지식기반 전문가 제어기 설계 (Design of rule based expert controller for time delay systems)

  • 박귀태;이기상;김성호;박태홍;고응렬
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.117-121
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    • 1990
  • The control process involving pure time delays presents a continuing challenge to the control system engineer. The nonlinear nature of the delay which can be introduced into the system make the use of conventional control algorithms a poor prospect. The Smith Predictor was developed to alleviate this problem. Unfortunately the quality of control achieved with the Smith Predictor is known to be sensitive to modelling errors. Only recently have researchers attempted to quantify the Smith Predictor controller's robustness to modelling errors. In several studies stability boundaries were plotted as functions of errors in parameters. But the research results address the question of performance of Smith Predictor controllers, In this paper, the Rule based Expert Systems for performance improvement of the Smith Predictor controller are developed.

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시간 지연이 존재하는 분산 제어 시스템에서 Smith predictor를 이용한 제어기의 설계 (Design of Controller using Smith Predictor in the Distributed control system including time-delay)

  • 조덕영;박익동;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2317-2319
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    • 2000
  • This paper presents a feedback controller for compensation time delay in the distributed control systems. In using network, controllers and sensors are distributed on a communications network, there exist time delays on communication lines between the system components. So, we deal with the controller using Smith predictor controller design issue for such systems. Particularly compensated for the time delay of the plant or controller involved integrator using Modified Smith predictor. Simulation and the results show the good performance for the modified Smith predictor control systems.

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외란 관측기를 이용한 새로운 스미스 예측제어기 설계 (New Smith Predictor Controller Design Using a Disturbance Observer)

  • 이순영;양대근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.1730-1734
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    • 2005
  • 본 논문에서는 입력측에 외란이 인가된 시간지연 시스템에 대한 새로운 스미스 예측제어기를 제안하였다. 외란을 검출할 수 있는 외란 관측기를 구성하였으며 이를 이용하여 외란의 영향을 소거할 수 있는 제어기를 구성하였다. 그 결과 계단입력 형태의 외란에 대한 정상상태 오차를 빠르게 0으로 할 수 있는 새로운 스미스 예측제어기를 구성할 수 있었다. 이렇게 구성된 제어기에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 행하여 제안된 시스템의 효용성 및 우수성을 입증하였다.

모델 동정에 의한 Smith predictor 구조를 갖는 최적의 PID 제어기 설계 (Optimal design of PID controllers including Smith predictor structure by the model identification)

  • 조준호;황형수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.25-32
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    • 2007
  • 본 논문은 시간 응답을 과도응답과 정상상태 응답으로 분류하여 1차의 지연시간을 포함한 공정을 동정하는 새로운 모델링 방법을 제시했다. 먼저 공정의 입.출력 데이터를 분석하여 공정의 상태를 정상상태 응답과 과도상태 응답으로 분류한다. 그 다음 최소 자승법을 사용하여 정상상태 응답은 하나의 1차의 지연시간을 갖는 공정으로 추정하고, 과도상태 응답은 여러 개의 모델로 나누어 모델링 한다. 최적의 PID 동조법으로는 지연시간을 보상하는 Smith- Predictor 구조에 성능지수 ITAE값이 최소가 되도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 다양한 공정에 대하여 본 논문에서 제안한 방법을 적용하여, 모델축소 방법의 정확성 및 제어기 성능의 개선을 보였다.

축소 모델을 이용한 하이브리드 스미스 퍼지 제어기 설계 (Design of Hybrid Smith-Predictor Fuzzy Controller Using Reduction Model)

  • 조준호;황형수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.444-451
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    • 2007
  • In this paper, we propose an improved reduction model and a reduction model-based hybrid smith-predictor fuzzy controller. The transient and steady-state responsed of the reduction model was evaluated. In tuning the controller, the parameters of PID and the factors fuzzy controllers were obtained from the reduced model and by using genetic algorithms, respectively. Simulation examples demonstrated a better performance of the proposed controller than conventional ones.

스미스 예측기와 그레이 예측 방법을 적용한 시간 지연이 있는 비 가시 환경에서의 원격로봇제어 (Teleoperation by using Smith prediction and Grey prediction with a Time-delay in a Non-visible Environment)

  • 정재훈;김덕수;이장명
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.277-284
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    • 2016
  • A new prediction scheme has been proposed for the robust teleoperation in a non-visible environment. The positioning error caused by the time delay in the non-visible environment has been compensated for by the Smith predictor and the sensory data have been estimated by the Grey model. The Smith predictor is effective for the compensation of the positioning error caused by the time delay with a precise system model. Therefore the dynamic model of a mobile robot has been used in this research. To minimize the unstable and erroneous states caused by the time delay, the estimated sensor data have been sent to the operator. Through simulations, the possibility of compensating the errors caused by the time delay has been verified using the Smith predictor. Also the estimation reliability of the measurement data has been demonstrated. Robust teleoperations in a non-visible environment have been performed with a mobile robot to avoid the obstacles effective to go to the target position by the proposed prediction scheme which combines the Smith predictor and the Grey model. Even though the human operator is involved in the teleoperation loop, the compensation effects have been clearly demonstrated.

지역난방 공동주택 시스템에서 Smith Predictor 제어기 적용성 연구 (Strategy to Maintain the Smith Predictor Controller in the District Heating System for Apartment Buildings)

  • 정상훈;문연진;하재순;조성환
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1025-1030
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    • 2009
  • It is known that the classical tuning formula for typical PID controllers in general provides unsatisfactory results for industrial plants where the time delay exceeds the dominant lag time. For this reason, alternative strategies have been studied in order to cope with this problem and the most popular scheme is the Smith Predictor(SP). In this paper, the dynamic model of a unit apartment in the district heating system, which is the control process effected by the dead-time, is developed, and the on/off room temperature control method with the SP simulate using Matlab-Simulink. The simulation results show that the SP works effectively in outdoor temperature variation.

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