• 제목/요약/키워드: a PID controller

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RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 상태 피드백 제어 (State Feedback Control of Container Crane using RCGA Technique)

  • 이윤형;소명옥;유희한;조권회
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.399-404
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    • 2006
  • 컨테이너 크레인은 항만전체 하역 효율에 큰 영향을 미치는 하역 장비로서 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수를 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

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온도 조절이 가능한 트립신 전처리 반응침의 제작 (Fabrication of the temperature controllable microreactor for trypsin treatment)

  • 심태석;이국녕;주황수;김대원;김병기;김용협;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.45-48
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    • 2003
  • In the research of proteomics, mass spectrometry analysis is the essential method for identification of the unknown proteins. Trypsin treatment for the sample preparation of mass spectrometry is the inevitable procedure[1]. However, sample preparation procedure is cumbersome and time consuming. To resolve these problems, Temperature controllable microreactor was designed and fabricated. It consists of metering chamber, micro channel, reaction chamber, platinum (Pt) thin film heater and a temperature sensor so that micro metering and mixture of reagent with temperature control can be done on the same chip. The total size of the fabricated microreactor was $37{\times}30{\times}1\;mm^3$ and the size of channel cross section was $200{\times}100{\mu}m^2$. PID temperature controller was realized using NI DAQ, PCI-MIO-l6E-1 board and LabVIEW program.

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승용 디젤엔진에서 EGR과 VGT의 공동 제어 (Coordinated Control of EGR and VGT in the Diesel Engine)

  • 허준영;정진은;진영욱;강우;정재우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.159-164
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    • 2008
  • In diesel engine technology the drive to reduce emissions and fuel consumption with improved performance targets has led to many advances. In particular, Exhaust Gas Recirculation (EGR) and Variable Geometry Turbocharger (VGT) have played a key role in achieving these aims by permitting flexible control of the engine inlet gas charge. The full potential of these devices are difficult to achieve due to limitations in the classical control methods. However, fuzzy logic is particularly appealing due to its simple heuristic nature. The controller used in this work was designed using the Matlab Fuzzy Logic Toolbox. The overall object is to access the potential for emissions and fuel consumption reductions during transient events whilst maintaining and even improving driveability. Classical control methods (PID), as used on production engines, are examined and contrasted with an coordinated control that utilizes fuzzy logic.

Virtual Instrumentation 플랫폼 기반 무인 자율 로터 항법시스템 개발 및 비행시험 (Development and Flight Test of Unmanned Autonomous Rotor Navigation System Based on Virtual Instrumentation Platform)

  • 이병진;박상준;이승준;김창주;이영재;성상경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.833-842
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    • 2011
  • The objectives of this research are development of guidance, navigation and control system for RUAV on virtual instrumentation and real flight test. For this research, the system is divided to DAQ (data acquisition) section, actuator section and controller section. And the hardware and software on each sections are realized on LabVIEW base. Waypoint guidance and control of auto flight are realized using PID gain tuning and waypoint vector tracking guidance algorism. For safe flight test, auto/manual switching module isolated from FCS (Flight Control System) is developed. By using the switch module, swift mode change was achieved during emergency flight case. Consequently, a meter level error of flight performance is achieved.

디지털 PI 제어기 구현에 관한 고찰 (Survey of Implementation of a Digital PI Controller)

  • 변승현;마복렬
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • 발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.

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Circle Criterion을 이용한 FLC의 안정도에 대한 고찰 (Consideration to the Stability of FLC using The Circle Criterion)

  • 이경웅;최한수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.525-529
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    • 2009
  • Most of FLC received input data from error e and change-of-error e' with no relation with system complexity. Basic scheme follows typical PD and PI or PID Controller and that has been developed through fixed ME In this paper, We studied the relationship between MF and system response and system response through changing Fuzzy variable of consequence MF and propose the simple FLC using this relationship. The response of FLC is changed according to the width of Fuzzy variable of consequence MF. As changing the Fuzzy variable of consequence MF shows various nonlinear characteristic, we studied the relation between response and MF using analytical method. We designed the effective FLC using three-variable MF and nine rules and took simulation for verification. In this study, we propose the method to design system with FLC in stability point which is an impotent characteristic of designing system. The circle criterion which is adapted to analysis the nonlinear system is put to use for proposed method. Since SISO FLC has a time-invariant and odd characteristic we can use the critical point not disk which is generally used to determine the stability in the circle criterion, to determine the stability. Using this, we can get the maximum critical point plot of SISO FLC with changing the consequence fuzzy variables. The predetermined critical point plot of FLC can be used to decide the region of the system to be stable. This method is effectively used to design the SISO FLC.

ROS를 이용한 드론의 상태 추정과 제어기 설계 (State Estimator and Controller Design of an AR Drone with ROS)

  • 김관수;강현호;이상수;유성현;이동훈;이동규;김영은;안춘기
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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    • pp.434-437
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    • 2018
  • 본 논문에서는 ROS (Robot Operating System)에 대해서 소개하고 ROS를 이용해 드론의 제어기와 필터를 구현해본다. 드론이 강인한 성능을 보이기 위해서는 기체의 상태에 대한 더 정확한 추정이 필요하다. 드론이 기체좌표계로 출력하는 각 축(x축, y축, z축)에 대한 선속도, 선가속도를 더 정확히 추정하기 위해 칼만 필터를 설계하며 칼만 필터를 통과한 상태 변수를 제어 입력으로 하는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 설계한다. 실험적인 부분에서는 제어기와 자율 주행 알고리즘을 접목시켜 드론이 자신의 상태를 추정하고 알고리즘을 순차적으로 진행하는 과정을 살펴본다. 마지막으로 알고리즘을 통해 드론의 임무 수행 여부를 살펴보고 정밀한 제어를 위한 추가적인 제어기 설계 방법과 연구 방향을 제시하고자 한다.

냉난방용 디지털 온도조절계의 편차 정동작 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristic of Declination Forward Action of Digital Temperature Controller using air Cool-Heating)

  • 위성동;구할본
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.41-46
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    • 2002
  • 본 논문은 냉, 난방 디지털 온도 조절계(SPC 50)의 Etl의 편차 정 동작에 관한 구현장치 제작과 비례 미.적분기가 At 및 비 At기능에서 설정온도를 $100^{\circ}C$를 유지하는데 기인된 전압전류 및 전력데이터 획득의 요인과 비례미적분 정수 및 노 개선점을 연구하였다. 설정온도를 유지하는 온도변화는 At기능에서 $96.7^{\circ}C\sim102^{\circ}C$ 이며, 비At 기능에서는 $97.6^{\circ}C\sim100.2^{\circ}C$이었다. 온도유지 전압변동은 At기능에서 2V~217V이며, 비 At기능에서 20V~217V 이었다. At와 비 At 기능에서 설정온도 $100^{\circ}C$을 유지하는데 온도를 냉각시키는 환풍기가 온. 오프 되는 시간차는 20초 정도 발생하였다. 온도차 및 전압차는 두 기능간에 비례 미. 적분값 설정이 자동 및 수동이냐에 따라서 차이를 보여주었다. 두 기능에서 설정된 온도값 유지에 따른 전압전류의 승압과 하강의 변동된 변환 데이터는 설정된 온도가 성취되어지는 시간차 및 설정값 유지의 특성을 요인으로 한 PID값과 노의 개선점에 길잡이가 된다.

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라틴 하이퍼큐브 기반 신경망모델을 적용한 풍력발전기 피치제어기 최적화 (Optimization of Wind Turbine Pitch Controller by Neural Network Model Based on Latin Hypercube)

  • 이광기;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1065-1071
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    • 2012
  • 풍력발전기의 안정적인 전력생산은 정격풍속 이상에서 피치제어와 스톨제어와 같은 일정속도제어로 이루어지고 있다. 최근, 효율적인 전력생산을 위하여 정격풍속 이하의 변동풍속 조건에서 최대 출력을 얻기 위한 가변 속도제어가 적용되고 있는 추세이다. 기존의 피치제어기에서는 지글러-니콜스 계단응답법에 의한 제어기 최적화가 이루어지고 있으나, 가변 속도제어의 요구로 보다 정확한 최적화가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 기존의 지글러-니콜스 계단응답법을 개선하기 위하여 라틴 하이퍼큐브 샘플링을 통한 신경망모델을 구축하고, 구축된 PID 제어 계수 신경망모델에 유전자 알고리즘을 적용하여 피치제어기를 최적화하였다. 유전자 알고리즘으로 구한 최적해가 지글러-니콜스 계단응답법의 초기해 보다 평균제곱근 오차가 13.4% 향상되었고, 응답특성을 나타내는 상승속도와 정착시간은 각각 15.8% 및 15.3%으로 개선되었다.

저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 원격제어 (The Remote Control of a Flyback Converter using an Inexpensive Microcontroller)

  • 김윤서;양오
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권6호
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    • pp.67-74
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    • 2004
  • 기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지 또는 비정상적인 전압이 출력되고 있는지를 감시, 진단할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 함께 디지털 제어기의 저가격화에 대한 실용성을 제시하고자 하였다. 이러한 기능들을 구현하기 위해 AD 컨버터와 PWM 로직이 내장되어 있는 저가의 정수형 On-chip 마이크로 콘트롤러인 Renesas사의 H8/3672를 사용하였다. 디지털 제어기는 Flyback 컨버터에 적용되었으며, DC 20∼30V 입력으로부터 기본 DC 5V 출력전압을 갖도록 설계되었고, 또한 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 DC 0V에서 DC 5V이상까지의 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였다. 본 논문에서 설계된 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 분석하여 정수형의 저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 실용성을 검토하였다.