하이브리드 제어기를 이용한 서보 전동기의 위치제어 = Position Control of Servo Motor using Hybrid Controller

국문 초록 (Abstract)

PID 제어기는 구조가 간단하고 구현하기가 비교적 쉽다. 그렇지만 PID 제어기는 큰 오버슈트와 과도응답이 일어날 수도 있다. PID 제어와 다른 제어 기법을 조합한 진보된 하이브리드 구조의 결과는 종종 단순한 PID 제어기의 성능을 개선하는데 사용할 수 있다. 본 논문에서 서보 전동기의 위치 제어시스템을 위한 하이브리드 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 PID 제어기에 병렬로 보조제어기를 접속하여 구성하였다. 보조제어기는 과도 시스템 성능을 개선하는 역할을 하고, PID 제어기는 주로 정상상태 시스템 성능을 개선하는 역할을 한다. 제어기 합성에 관해서 이러한 하이브리드 구조의 가능성 있는 장점은 보조제어기와 제어기의 구성 요소는 분리하여 설계할 수 있다. 여러 가지 제어기 구성요소에 대한 체계적인 설계 방법을 나타내었다. 제안한 하이브리드 개요는 직류 전동기 위치 서보시스템에 적용할 수 있다. 제안한 제어기의 효율성을 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 입증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

PID controllers are simple in structure and easy for implementation. However, they may produce large overshoots and over-oscillatory responses. Combining PID control with other control techniques often results in advanced hybrid schemes that are able to improve pure PID controllers. This paper proposes hybrid controller for position control system of servo motor. The proposed controller is composed of a subcontroller and a parallel PID controller. The subcontroller improves the transient system performance while the PID controller is mainly responsible for the steady-state system performance. A very promising advantage of this hybrid scheme, in terms of controller synthesis, is that the subcontrollers and controller components can be designed separately. Systematic design methods for various controller components are developed. The proposed hybrid scheme is applied to a DC motor position servo system. The effectiveness of the proposed controller is verified through the computer simulation results.