유압식 인버터 제어기를 위한 하이브리드 제어기 구현 = Implementation of a Hybrid Controller for Hydraulic Inverter Controller

국문 초록 (Abstract)

인버터를 적용한 유압식 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드 존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 유압식 시스템의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러 한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 마지막으로, 설계된 퍼지제어기와 기존의 PID 제어기를 결합하여 보다 성능이 향상된 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 정상상태제어성능이 우수한 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 시스템이 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Due to the friction characteristics of cylinders and the rail of a passenger car, in the system actuated with hydraulic systems, there exist dead zones, which can not be controlled by a PID controller. In this paper, the friction characteristics of a cylinder is examined, which may cause the abrupt increase of the acceleration in the zero-crossing speed region. To overcome the drawbacks of a PID controlled hydraulic system, a zooming fuzzy logic controller is designed and finally an improved hybrid controller is proposed. The proposed controller is composed of the PID controller and the zooming fuzzy controller. The effectiveness of the proposed control scheme is shown by simulation and experimental results, in which the proposed hybrid control method yields good control performance not only in the zero-crossing speed region but also in the overall control region including steady-state region.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 인버터 제어 유압식 엘리베이터 시스템의 모델링
• 3. 극저속 속도제어를 위한 하이브리드 제어기 설계
• 3.1 PID제어기
• 3.2 줌잉 퍼지제어기 설계
• 3.3 유압식 엘리베이터 제어를 위한 하이브리드 퍼지제어기
• 4. 시뮬레이션 및 실험결과
• 5. 결론
• 참고문헌