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A Design of PID Controller Using Reduced Model in Frequency Domain

주파수영역에서 축소모델을 이용한 PID 제어기 설계

  • 김종근 (충북대학교 전기공학과) ;
  • 김주식 (특허청 전기전자심사국) ;
  • 전병석 (충북대학교 대학원 전기공학과)
  • Published : 2005.01.01

Abstract

This paper proposes a design method of PID controller for achieving the desired specifications in the frequency domain via the reduced model of a high-order model with time delay. The proposed method identifies the parameter vector of PID controller from a linear system that develops from rearranging the two dimensional input matrices and output vectors obtained from the frequency bounds. Four examples are given to illustrate the feasibilities of the suggested schemes.

본 논문에서는 시간지연을 갖는 고차모델의 축소모델로부터 요구된 주파수 설계사양을 만족하는 PID 제어기 설계방법을 제안한다. 제안된 방식은 주파수 경계조건으로부터 얻어진 2차원 입력행렬과 출력벡터를 재배열하여 구성된 선형연립방정식에 의해서 PID 제어기의 파라미터 벡터를 식별하는 방법이다. 그리고 네 개의 예제가 제안된 방식의 유용성을 나타내기 위해서 주어진다.

Keywords

References

  1. K. J. Astrom and T. Hagglund 'Automatic Tuning of Simple Regulators with Specifications on Phase and Amplitude Margins', Automatica, vol. 20, no. 5, pp. 645 -651, 1984 https://doi.org/10.1016/0005-1098(84)90014-1
  2. K. J. Astrom and T. Hagglund, PID Controllers : Theory, Design, and Tuning, Instrument Society of America, 1995
  3. W. K. Ho, C. C. Hang, and L. S. Cao, 'Tuning of PID Controllers based on Gain and Phase Margin Specifications', Automatica, vol. 31, no. 3, pp. 497-502, 1995 https://doi.org/10.1016/0005-1098(94)00130-B
  4. W. K. Ho, O. P. Gan, E. B. Tay, and E. L. Ang, 'Performance and Gain and Phase Margins of Wellknown PID Tuning Formulas', IEEE Trans. on Contr. Syst. Technol., vol. 4, no. 4, pp. 473-477, 1996 https://doi.org/10.1109/87.508897
  5. Q. G. Wang, T. H. Lee, H. W Fung, Q Bi and Y Zhang, 'PID Tuning for Improved Performance', IEEE Trans. on Contr. Syst. Technol., vol. 7, no. 4, pp. 457-465, 1999 https://doi.org/10.1109/87.772161
  6. 최정내, 조준호, 이원혁, 황형수, '축소모델을 이용한 최적화된 Smith Predictor 제어기 설계', 전기학회 논문지, 제 52권, 제 11호, pp. 619-625, 2003
  7. S. Van Huffel and J. Vandewalle, The Total Least Squares Problem Computational Aspects and Analysis, SIAM, 1991
  8. T. K. Moon and W. C. Stirling, Mathematical Methods and Algorithms for Signal Processing, Prentice Hall, 2000