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본 논문은 한국형 고속 전철 여압시스템을 CAN 기반 네트워크 피드백 제어기로 설계시 발생하는 지연시간 특성을 분석한다. CAN 통신상의 지연시간을 계산 지연시간과 통신 지연시간으로 정의한다. 제어시스템은 프로세서는 지글러 니콜슨(Ziegler-Nichols)의 3가지 변수 모델을 이용한 방법으로 모델링하고 제어기는 잘 알려진 Haalman 방정식을 통하여 분석적 ...

본 논문은 한국형 고속 전철 여압시스템을 CAN 기반 네트워크 피드백 제어기로 설계시 발생하는 지연시간 특성을 분석한다. CAN 통신상의 지연시간을 계산 지연시간과 통신 지연시간으로 정의한다. 제어시스템은 프로세서는 지글러 니콜슨(Ziegler-Nichols)의 3가지 변수 모델을 이용한 방법으로 모델링하고 제어기는 잘 알려진 Haalman 방정식을 통하여 분석적 PID 제어기를 모델링 한다. 제어 대상시스템은 한국형 고속 전철의 여압시스템이며, 제어대상은 목표값이 시간에 따라 빠르게 변동하는 특성을 갖는 표준터널 압력 데이터이다. 각 노드간의 로컬 클럭의 불일치로 인하여 발생될 수 있는 실시간을 해치는 결과나 여압시스템의 치명적 오류 발생을 막기 위하여, 각 노드의 지연시간을 위하여 네트워크 글로발 클럭 동기화 기법을 적용한다. 본 논문에서는 분석적 PID제어기 지연시간이 고려되지 않은 제어기, 최악의 지연시간이 고려된 제어기, 평균 지연시간이 고려된 제어기에 대한 응답특성을 모의실험을 통해 분석하고, 네트워크 글로발 클럭 동기화기법을 적용하여 각 제어기의 성능을 모의실험을 통하여 분석한다. 네트워크 기반 피드백 시스템의 시간지연은 시스템을 불안정하게 하는 요소로 작용된다. 이러한 응답 특성 결과를 분석하여 네트워크 기반 피드백 제어기를 설계할 때 지연시간 요소를 적용한 분석적 PID제어기만이 시스템 성능을 보장할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, a feedback control implementation adopting CAN-based network for the pressurization system of Korean high speed train is proposed. A system model including network latencies invoked with CAN arbitration mechanisms is proposed, and analytical compensation method of PID control paramete...

In this paper, a feedback control implementation adopting CAN-based network for the pressurization system of Korean high speed train is proposed. A system model including network latencies invoked with CAN arbitration mechanisms is proposed, and analytical compensation method of PID control parameters based on the proposed system model is proposed also. For the practical implementation of the control, global synchronization method is used for controller to measure network latencies and to use them when it is needed to compensate PID control parameters. Simulation results are shown with step response and practical tunnel data response through comparing control performance among traditional method not considering network latencies, 2 kinds of existing off-line compensation methods and the proposed method. Through the results, the proposed method is evaluated to be the most adequate for the system.

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