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평가지표에 따른 PID 제어기 설계 영향 분석
An Analysis on the Effect of the PID Controller Design Due to Performance Index 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.19 no.1, 2005년, pp.52 - 58  

이금원 (관동대학교 IT학부)

초록
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제어이론들 중에 PID제어는 지난 수십년간 잘 활용되고 있다. PID 알고리즘은 PID 파라미터를 선택하기 위해서 사용되는 튜닝법이 필요하다. 그러나 어떤 경우에는 잘 알려진 튜닝법 대신에 제어기, 출력특성 및 외란제거 성능 등이 어떤 사양을 만족하도록 다양한 종류의 평가지표들을 사용하기도 하기도 한다. 본 논문에서는 오차신호, 시간, 제어입력 및 견실성을 사용한 성능지표의 선형조합을 사용하여 공조시스템의 PID제어를 한다. 성능지표를 최소화하는 2 자유도 PID파라미터를 사용하여 제어기, 출력특성 및 견실성을 분석한다. Simulink를 포함한 MATLAB을 이용하여 시뮬레이션을 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Among various modern control theories, PID control has been well used for several decades. PID algorithms need some tuning methods which are used for selecting PID parameters. But in some cases various kinds of performance indices are used instead of well-known tuning rules, and so variable type of ...

주제어

#PID   #parameter tuning   #performance index   #2 DOF(degree of freedom)   #robustness  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 플랜트의 전달함수를 1차지연 + 지연시간계로 하여 공조시스템을 표현하고, 오차신 호, 제어입력, 시간 및 견실안정성을 사용하여 평가 지표를 만들고 이들의 선형조합으로 전체적인 평가 지표를 만들어서 공조시스템에 대한 2 D0F(2 자유 도) PID제어기를 설계하여 이들 평가지표의 영향을 분석하고자 한다. 특히 외란입력에 대하여 외란억제 특성도 분석한다.
  • 본 논문은 빌딩내 공조시스템을 제어대상으로 PID제어기를 설계하였으며 특히 조작랴 시간, 조작 량 변화율 및 견실안정성이 포함된 평가함수를 사용한 2자유도 PID 제어기에 대한 분석을 하였다. 이에 따른 결론은 다음과 같다.
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참고문헌 (8)

  1. K. J. Astrom and T. Hagglund, PlD Controllers, Theory, Design, and Tuning, Instrument society of America, 1995 

  2. 重政, 芳谷, 大松, 'セルフチュ一ニング PID制御方式動向と事例,' 計測と制御, Vol. 37, No.6, pp423-431, 1998 

  3. Keisuke Ozawa, Yoshiyuki Noda, Takanori Yamazaki, Kazuyuki Kamimura and Shigeru Kurosu, 'A Tuning Method for PID ControllerUsing Optimization Subject to Constraints on Derivatives of Control Input,' SICE Vol.39. No. 3, pp259-265, 2003 

    crossref

  4. 荒木光彦, '2自由度制御系-I-PID？ 微分先行型？ I-PD制御系の？一的見方などについて一,' システムと制御, Vol. 29, No. 10, pp649-656, 1985 

  5. K. Kamimura et al,, 'A Comparison of Controller Tuning Methods from a Design Viewpoint of the potential for Energy Savings,' ASHRAE Transactions Vol. 108, No. 2. pp155-165, 2002 

    상세보기

  6. Doyle C. D. et al, Feedback Control Theory, Macmillan Publishing Company, 1992 

  7. 延山英たく,'連續時間有限整定時間制御のロベスト化,' 計測と制御, Vol.38, No.9, p547-552, 1999 

  8. あさ井徹, 'モデル不確かさ,' 計測と制御, Vol. 42, No.7, pp603-608, 2003 

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