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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 시스템 파라메터의 변동에 대하여 강인성 성능을 내는 온라인 적웅 PID 제어 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 제안된 적응 제어 시스템의 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎(start-up)을 보장하기 위하여 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다.
- 그러나, 적응 PID 제어기( I)은 다른 적응 제어 기법에서와 같이 시스템에 관한 정보가 없이도 학습이 가능한 장점을 갖으나, 초기 이득값이 결정되지 않거나 '0'으로 선정하여 사용함으로 인하여, 제어 성능에 있어서는 초기 이득에 대하여 매우 민감한 영향을 받을 수도 있다. 따라서 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎을 보장하기 위하여 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다.
- 따라서, 본 절에서는 경사 감소법에 의한 적옹 PID 제어기(U)를 설계하고자 한다. 제어 입력 u(t)는 다음 식과 같이 설계할 수 있다.
- 본 연구에서는 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 시스템 파라메터의 변동에 대하여 강인성■ 성능을 내는 적웅 PID 제어 시스템을 제안하였다. 또한, 제안된 적응 PID 제어기(I)이 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎을 보장하기 위하여, 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 적응 PID 제어기(U)를 수정 제안 하였다.
- 본 절에서는 경사 감소법에 의한 적응 PID 제어기(I)을 설계하고자 한다. 일반적인 PID 제어기는 식 (1)과 같이 설계할 수 있다.
- 또한, 제안된 적응 제어 시스템의 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎(start-up)을 보장하기 위하여 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다. 제안된 방법들의 유용성을 검증하기 위하여 비선형 직류 모터 시스템의 파라메터 변동에 대하여 속도 제어를 적용하고, 일정이득을 갖는 일반적인 PID 제어기에 비하여 우수한 성능을 보이고자 한다.
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