• Title/Summary/Keyword: fuzzy PID

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비선형 시스템 제어를 위한 퍼지 PID 제어기의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Fuzzy PID Controller for Control of Nonlinear System)

  • 이철희;김성호
    • 산업기술연구
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    • 제20권B호
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    • pp.155-162
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    • 2000
  • Although Fuzzy Logic Controller(FLC) adopted three terms as input gives better performance, FLC is in general composed of two-term control because of the difficulty in the construction of fuzzy rule base. In this paper, a three-term FLC which is similar to PID control but acts as a nonlinear controller is proposed. To reduce the complexity of the rule base design and to increase efficiency. a simplified fuzzy PID control is induced from a hybrid velocity/position type PID algorithm by sharing a common rule base for both fuzzy PI and fuzzy PD parts. It is simple in structure, easy in implementation, and fast in calculation. The phase plane technique is applied to obtain the rule base for fuzzy two-term control and the resultant rule base is Macvicar-Whelan type. And the membership function is a Gaussian function. The frequency response information is used in tuning of the membership functions. Also a tuning strategy for the scaling factors is proposed based on the relationship between PID gain and the scaling factors. Simulation results show better performance and the effectiveness of the proposed method.

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Position Control of Shape Memory Alloy Actuators Using Self Tuning Fuzzy PID Controller

  • Ahn Kyoung-Kwan;Nguyen Bao Kha
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제4권6호
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    • pp.756-762
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    • 2006
  • Shape Memory Alloy(SMA) actuators, which have the ability to return to a predetermined shape when heated, have many potential applications such as aeronautics, surgical tools, robotics and so on. Although the conventional PID controller can be used with slow response systems, there has been limited success in precise motion control of SMA actuators, since the systems are disturbed by unknown factors beside their inherent nonlinear hysteresis and changes in the surrounding environment of the systems. This paper presents a new development of a SMA position control system by using a self-tuning fuzzy PID controller. This control algorithm is used by tuning the parameters of the PID controller thereby integrating fuzzy inference and producing a fuzzy adaptive PID controller, which can then be used to improve the control performance of nonlinear systems. The experimental results of position control of SMA actuators using conventional and self-tuning fuzzy PID controllers are both included in this paper.

Design of a PID type Fuzzy Controller

  • Jibril Jiya;Cheng Shao;Chai, Tian-You
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 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.

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Performance Improvement of the Nonlinear Fuzzy PID Controller

  • Kim, Jong Hwa;Lim, Jae Kwon;Joo, Ha Na
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권7호
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    • pp.927-934
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    • 2012
  • This paper suggests a new fuzzy PID controller with variable parameters which improves the shortage of the fuzzy PID controller with fixed parameters suggested in [9]. The derivation procedure follows the general design procedure of the fuzzy logic controller, while the resultant control law is the form of the conventional PID controller. Therefore, the suggested controller has two advantages. One is that it has only four fuzzy linguistic rules and analytical form of control laws so that the real-time control system can be implemented based on low-price microprocessors. The other is that the PID control action can always be achieved with time-varying PID controller gains only by adjusting the input and output scalers at each sampling time.

퍼지 PID 제어기에 의한 리워크 시스템의 온도제어 (Temperature control of the Rework-system using fuzzy PID controller)

  • 오갑석;강근택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.6289-6295
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    • 2014
  • BGA 또는 SMD 형태를 갖는 반도체 칩을 인쇄회로 기판에 장착/제거 등의 수리작업에 사용되는 리워크 시스템은 작업 대상물의 손상을 줄이기 위해 열풍 토출구의 온도를 정밀하게 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 비선형 시스템인 리워크 시스템의 열풍 온도 제어를 위해 TSK 퍼지 규칙으로 구성되는 퍼지 PID 제어기 설계 방법을 제시한다. 먼저 제안하는 제어기의 설계 알고리즘을 제시하고, 리워크 시스템에 적용하여 제어기를 설계하는 과정을 보인다. 제안한 제어기의 성능을 확인하기 위하여 온도 제어를 실험한 결과, 제안 방법의 최소자승오차는 9.44로서 일반적으로 사용하는 PID 제어기를 사용한 경우의 오차인 15.88보다 설정온도에 잘 수렴함을 보였다.

유전 알고리즘을 이용한 전력계통의 부하주파수 제어를 위한 퍼지 전 보상 PID 제어기 설계 (A Design of Fuzzy Precompensated PID Controller for Load Frequency Control of Power System using Genetic Algorithm)

  • 정문규;왕용필;이정필;정형환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.153-156
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    • 1999
  • In this paper, we design a GA-fuzzy precompensated PID controller for the load frequency control of two-area interconnected power system. Here, a fuzzy precompensated PID controller is designed as a fuzzy logic-based precompensation approach for PID controller. This scheme is easily implemented simply by adding a fuzzy precompensator to an existing PID controller. And we optimize the fuzzy precompensator with a genetic algorithm for complements the demerit such as the difficulty of the component selection of fuzzy controller, namely, scaling factor membership function and control rules.

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퍼지 제어기로부터 PID 제어기의 구현에 관한 연구 (Derivation of a Linear PID Control Law from a Fuzzy Control Theory)

  • 최병재;김병국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.70-78
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    • 1997
  • 여러 가지 고급 제어 이론들에 관한 연구가 심도있게 진행되고 있음에도 불구하고 아직까지 산업현장에는 여러가지 변형된 형태의 PID 제어기가 널리 사용되고있다. 이는 PID 제어기 자체가 가진 제어 구조의 단순성, 효율성, 강건성, 그리고 제어 기술자들에 대한 친밀감 등에 기인한다. 또한 요즘 제어 분야에서는 퍼지 이론을 도입하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 퍼지 이론을 사용해서 거의 모든 함수들을 근사화시킬 수 있다는 연구 결과들이 발표되면서 수학적으로 안정성 및 강건성을 명확히 증명하기에 다소 미흡하였던 퍼지 논리 제어에 관한 연구가 활기를 띠고 있다. 본 논문에서는 먼저 간단한 퍼지 제어기로부터 선형 PID 제어기를 유도한다. 그리고 나서 다소 일반적인 경우의 퍼지 제어기를 사용하여 산업 현장에서 가장 널리 사용되고있는 선형PID 제어기를 유도하여 결굴 PID 제어기는 퍼지 제어기의 일종에 불과함을 입증할 것이다.

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BLDC 전동기의 속도 제어를 위한 퍼지 P+ID 제어기 설계 (The Design of Fuzzy P+ID Controller for Brushless DC Motor Speed Control)

  • 김영식;김성중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.823-829
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존의 PID 제어기의 P 부분만을 퍼지 논리제어기로 대체한 퍼지 P+ID 제어기를 제안하였으며. 제안된 퍼지 P+ID 제어기는 단지 하나의 제어파라미터만을 추가하여 기존 PID 제어기를 조절하기 때문에 쉽게 설계 할 수 있으며, PID 제어기의 구조를 유지함으로서 기존 장치의 하드웨어 부분을 수정할 필요가 없다. 또한, 퍼지 P+ID 제어기는 기존 PID 제어기와 비교해서 충분한 안정성을 보여주며, 구조가 단순하고 계산 량이 적어 제어기의 동조시간을 기존의 퍼지 제어기에 비해서 많이 줄일 수 있는 장점이 있다. 제안된 Fuzzy P+ID 제어기를 BLDC 모터에 적용하여, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 제어기가 기존의 제어기보다 제어성능이 우수함을 확인하였다.

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자동동조(自動同調) 퍼지 앨고리즘을 사용한 유도전동기(誘導電動機) 구동(驅動)에 관한 연구(硏究) (The Study on IM Drive using a Auto-Tuning Fuzzy PID Control Algorithm)

  • 윤병도;김윤호;정재륜;김춘삼;채수형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1242-1244
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    • 1992
  • This Paper deals with a Auto-Tuning Fuzzy PID Controller used in real time and its application for induction motor. The control strategy of the controller is able to develop and improve automatically. The new Auto-Tuning Fuzzy PID Control algorithm which modifies the fuzzy control decision table is presented in this paper. It can automatically refine an initial approximate set of fuzzy rules. The possibility of applying fuzzy algorithms in faster response, and more accurate was compared with other industrial processes, such as AC Motor driver. The performance of Proportional_Integral Derivative(PID) control and this fuzzy controllers is compared in terms of steady_state error, settling time, and response time. And then, Limitations of fuzzy control algorithms are also described.

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On the Auto Tuning of Fuzzy PID Controller

  • Kim, Yoon-Sang;Oh, Hyun-Cheol;Ahn, Doo-Soo
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.57-62
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    • 1998
  • This paper presents an auto tuning method of PID controller based on the application of fuzzy logic. The proposed method combined the principles of PID control with fuzzy control, which cam considerably improve the performance index of PID controller. Simulation results show that higher performance and accuracy of overall system for desired value is achieved with our manner when compared to widely-used conventional tuning method.

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