I-PD 제어계에서 모델추종제어를 위한 전치보상기의 설계

하홍곤,Ha, Hong-Gon 한국조명전기설비학회 2004 조명·전기설비학회논문지 Vol.18 No.6

제어계에서 제어성능을 개선시키기 위해서 많은 제어기법들이 제안되어왔다. 궤환제어계에서 일반적으로 제어기의 출력이 제어대상의 입력으로 사용된다. 그러나 불필요한 잡음이 제어기의 출력에 포함된다. 그러므로 이러한 잡음을 제거하고 계의 응답특성을 개선시키기 위해서 전치보상기를 사용할 필요가 있다. 본 논문에서는 모델추종제어를 위한 전치보상기의 설계법을 I-PD 제어계에서 제안하였다. 제안한 전치보상기를 신경망으로 구현하였고, 계의 응답특성이 어떤 조건하에서 변할 때 원하는 응답이 되도록 전치보상기의 이득이 자동적으로 조정되도록 하였다. Many control techniques have been proposed in order to improve the control performance in the control system. In the feedback control system the output of controller is generally used as the input of a plant But the undesired noise is included in the output of a controller. Therefore, there is a need to use a precompensator for rejecting the undesired noise and improving the response characteristic of a system. In this paper, the design method of a precompensator is proposed for the model following control in the I-PD control system. The proposed precompensator is implemented with a neural network. The games of a precompensator are adjusted automatically to obtain a desired response of a system when the response characteristic of a system is changed under a condition.

PI제어계 기반 전치보상기 및 PD제어기의 설계

하홍곤,이용재,한대현,허경용,Ha, Hong-Gon,Lee, Yong-Jae,Han, Dae-Hyun,Heo, Gyeong-Yong 한국융합신호처리학회 2013 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.14 No.1

PID제어기가 산업현장에서 많은 잇점 때문에 이용되고 있다. 그러나 제어계의 성능을 향상시키기 위해 PID제어기를 변형시킨 여러 가지 제어기법들이 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 PI제어계에 전치보상기와 PD제어기를 부가한 전치 보상기를 갖는 PI-PD제어계를 제안하였다. 그리고 정규화법으로 제안한 제어계의 전달함수의 영점과 극점의 소거로 간단한 1차계가 되도록 하였다. PI제어기 및 제어대상전달함수의 계수 값을 이용하여 전치 보상기 빛 PD제어기를 설계 할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션의 결과로 제안한 제어계의 유효성을 확인하였다. PID control systems are significantly utilized in industrial fields because of its multiple advantages. Many researches about more effective PID controllers to enhance control system performances have been addressed so far. This paper proposes a novel PI-PD control system with a pre-compensator which is configured with a pre-compensator and PD controller in PIcontrol system. The normal method is applied to the proposed control system for obtaining a simple first-order controller from cancelation of poles and zeros. We design a pre-compensator and PD controller by using parameters of PI controller and the transfer function of a plant. Computer simulation is carried out to demonstrate effectiveness of the proposed control system.

이득 설계가 간단한 선형전동기 2자유도 PID 위치제어기 구현

하홍곤,이창호,Ha, Hong-Gon,Lee, Chang-Ho 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.2

최근, 반도체장비, 공구이송장비 그리고 CNC같은 여러 산업분야에 선형기계의 응용이 크게 증가하고 있다. 그러나 선형전동기는 진동특성을 가지고 있다. 그러므로 이러한 응용분야에서 정상 및 과도응답상태에서 고성능 위치제어가 필요하게 된다. 본 논문에서 간단하면서도 강력한 위치제어법을 2자유도 PID제어기를 이용하여 제안하였다. 이 기법은 과도현상없이 선형기계를 구동할 수 있는 잇점과 간단한 이득 동조를 할 수 있다. 일반적인 PID 제어기에 비해서 2자유도 제어기를 사용한 선형 전동기의 제어계의 성능 향상이 논의되었다. 그리고 시뮬레이션의 결과로 위치제어계의 응답에서 과도응답과 기동특성의 향상, 그리고 불필요한 진동성분의 제거에 유효함을 확인하였다. Recently, the application of the linear machine for industrial field is remarkably increased, especially for the gantry machine, machine tool system and CNC. However a linear meter remains the vibrational characteristic itself therefore, In these application fields, high position control performance is essentially required in both the steady and the transient states. In this paper, the design method for a position control is proposed by using the two-degree-of freedom PID controller. This method has great features for the linear machine drives such as no over-shoot phenomena and single gain tuning strategy. By comparison with conventional PID controller, the improvement of performance of a linear motor control system using two degrees of freedom controller are discussed. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved. With the simulation results, it was made clear that the introduction of two degrees of freedom controller designed by the proposed method not only improves the over shoot and starting characteristic of response but also removes the undesirable characteristic variation.

외란관측기 기반한 2 자유도 제어계의 설계

하홍곤,Ha, Hong-Gon 한국융합신호처리학회 2010 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.11 No.1

많은 제어기법들이 제어계의 제어성능을 개선하기 위해 제안되고 있다. 제어계에서 제어에 대한 자유도는 독립적으로 조정할 수 있는 폐루프 전달함수의 수로 결정된다. 목표치 추종 및 외란억제에 대해 2자유도 제어기법이 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 외란을 제거하기 위해 외란관측기를 갖는 제어계를 2자유도 제어계로 변환시켰으며, 기동 및 부하변동 시 과도응답의 제거를 용이하게 하였다. 그리고 외란관측기의 설계법이 주파수 영역으로 제안하였으며, 이 방법으로 설계된 외란관측기를 이용하여 2자유도 제어계를 구성하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 알고리즘의 유효성을 확인 하였다. Many control techniques have been purposed in order to improve the control performances of the control system. The freedom on control in the control system is decided by the number of the closed-loop transfer function which can adjust independently. The design method of the controller with two degrees of freedom(TDOF) is used extensively for following the desired value and rejecting the disturbance. In this paper, the control system with the disturbance observer(DOB) for rejecting the disturbance is transformed by the control system with TDOF and the rejection of a transient response is easy at the starting time and load variation. The design method of the DOB is proposed in the frequency-domain and the control system with TDOF is constructed by using the DOB which is designed with this method. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved.

이득 설계가 간단한 선형전동기 2자유도 PID 위치제어기 구현

하홍곤,이창호 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.7 No.2

Recently, the application of the linear machine for industrial field is remarkably increased, especially for the gantry machine, machine tool system and CNC. However a linear moter remains the vibrational characteristic itself therefore, In these application fields, high position control performance is essentially required in both the steady and the transient states. In this paper, the design method for a position control is proposed by using the two-degree-of freedom PID controller. This method has great features for the linear machine drives such as no over-shoot phenomena and single gain tuning strategy. By comparison with conventional PID controller, the improvement of performance of a linear motor control system using two degrees of freedom controller are discussed. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved. With the simulation results, it was made clear that the introduction of two degrees of freedom controller designed by the proposed method not only improves the over shoot and starting characteristic of response but also removes the undesirable characteristic variation. 최근, 반도체장비, 공구이송장비 그리고 CNC같은 여러 산업분야에 선형기계의 응용이 크게 증가하고 있다. 그러나 선형전동기는 진동특성을 가지고 있다. 그러므로 이러한 응용분야에서 정상 및 과도응답상태에서 고성능 위치제어가 필요하게 된다. 본 논문에서 간단하면서도 강력한 위치제어법을 2자유도 PID제어기를 이용하여 제안하였다. 이 기법은 과도현상없이 선형기계를 구동할 수 있는 잇점과 간단한 이득 동조를 할 수 있다. 일반적인 PID 제어기에 비해서 2자유도 제어기를 사용한 선형 전동기의 제어계의 성능 향상이 논의 되었다. 그리고 시뮬레이션의 결과로 위치제어계의 응답에서 과도응답과 기동특성의 향상, 그리고 불필요한 진동성분의 제거에 유효함을 확인하였다.

VLSI Implementation for the MPDSAP Adaptive Filter

하홍곤,최훈,김영민 한국융합신호처리학회 2010 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.11 No.3

A new implementation method for MPDSAP(Maximally Polyphase Decomposed Subband Affine Projection) adaptive filter is proposed. The affine projection(AP) adaptive filter achieves fast convergence speed, however, its implementation is so expensive because of the matrix inversion for a weight-updating of adaptive filter. The maximally polyphase decomposed subband filtering allows the AP adaptive filter to avoid the matrix inversion, moreover, by using a pipelining technique, the simple subband structured AP is suitable for VLSI implementations concerning throughput, power dissipation and area. Computer simulations are presented to verify the performance of the proposed algorithm.

신경망 전치보상기를 갖는 확대 I-PD제어기의 설계

하홍곤 한국정보통신학회 2000 한국정보통신학회논문지 Vol.4 No.3

많은 제어기법들이 이산시간영역제어계의 제어성능을 개선시키기 위해서 제안되고 있다. 위치제어계에서 일반적으로 제어기의 출력이 제어대상의 입력으로 사용된다. 그러나 불필요한 잡음이 제어기의 출력에 포함된다. 그러므로 이러한 잡음을 제거하기 위해서 전치보상기를 사용할 필요가 있다. 본 논문에서 전치보상기를 갖는 확대 I-PD 제어계를 구성하였고 이 전치보상기와 I-PD 제어기를 신경망으로 설계하였다. 그리고 전치보상기와 I-PD제어기의 계수들이 계의 응답특성들이 어떤 조건 하에서 변할 때 계의 희망하는 응답이 되도록 자동적으로 조정되도록 하였다. A many control techniques have been proposed in order to improve the control performance of the discrete-time domain control system. In the position control system, the output of a controller is generally used as the input of a plant but the undesired noise is included in the output of a controller. Therefore there is a need to used a precompensator for rejecting the undesired noise. In this paper, The expanded I-PD control system with a precompensator is constructed. The precompensator and I-PD controller are designed by a neural network and these coefficients are changed automatically to be a desired response of system when the response characteristic of system is changed under a condition.

정규화법에 의한 2자유도 제어계에서 제어기의 설계

하홍곤,Ha, Hong-Gon 한국융합신호처리학회 2011 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.12 No.1

많은 제어기법들이 제어계의 제어성능을 개선하기 위해 제안되고 있다. 제어계에서 제어에 대한 자유도는 독립적으로 조정할 수 있는 페루프 전달함수의 수로 결정된다. 목표치 추종 및 외란억제에 2자유도 제어기법이 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 PID 제어기를 2자유도 제어기법을 이용하여 제어계를 설계할 수 있는 정규화법을 제안하였다. 제안한 설계법은 제어대상의 전달함수의 계수값을 이용하여 계의 전달함수를 정규화 하고, 제어기의 계수들이 결정되도록 하였다. 이 방법으로 설계된 제어계를 이용하여 2자유도 제어계를 구성하였고, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 알고리즘의 유효성을 확인 하였다. Many control techniques have been proposed in order to improve the control performance of the control system. The degree of freedom on control in the control system is decided by the number of the closed-loop transfer function which can adjust independently. The controller design scheme with two degrees of freedom(TDOF) is extensively used for securing the good control performance to trace a desired value and reject disturbance. In this paper, PID controller is used by controller with TDOF and the design method for control system with TDOF is proposed by the normal method. Using the coefficients of the transfer function of the plant, the transfer function of the control system is normalized by the proposed design method and the parameters of the controller are determined. The control system with the TDOF is constructed by using this method. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved.

위치제어계에서 극점배치에 의한 제어기의 설계

河泓坤 東義大學校産業技術開發硏究所 1995 産業技術硏究誌 Vol.9 No.-

The effects of some advanced control strategies as an optimal control or an adaptive control have been confirmed. However, they seem to need time until put into practical use because of their relatively complicated control algorithm. From the practical applicatian of view, the control algorithm can be easily performed by microprocessor, and can be added in parallel to an already exiting controller without change. Therefore, a new algorithm is derived for the design of the controller that the response-characteristic can be improved and the coefficents of the controller are determined by the pole placement which the poles of the desired transfer function neighbores the origin of the complex plane. Through the simulation and experimental results, we can verifying usefulness of this method in rejecting of transient response and in compensating the response-variation.

2자유도 PID제어기를 위한 새로운 파라미터 조정법

하홍곤,박근영 동의대학교 산업기술개발연구소 2007 産業技術硏究誌 Vol.21 No.-