현대 제어 이론이 급속히 발전했지만 기존 PID 컨트롤러는 현장 엔지니어에게 매우 친숙하며 동시에 설정해야 하는 매개변수 수가 적다는 장점이 있습니다.[1] 기존 PID 제어기의 최적화에 대한 많은 연구가 진행되어 왔지만 [2]-[4] 기존 PID 제어기는 설정값 추종 성능과 외란 억제 성능을 모두 만족할 수 없다는 근본적으로 내재적인 한계를 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 2DOF(2자유도) PID 컨트롤러를 사용합니다.[5] 2자유도 PID 제어기의 튜닝 방법과 제어 목표에 따른 매개변수의 튜닝 방법에 대한 연구가 진행되어 왔지만 [6]-[8], 일반적인 튜닝 규칙에 대한 연구는 부족한 실정이다. Horowitz가 5가지 모델을 제안한 이후[5] 설정해야 할 매개변수의 수가 많고 실제 성능의 유효성에 대한 의문이 제기되어 1980년대 초반까지는 관심이 거의 없었습니다. 그러나 최근에는 식물에 대한 효능이 인정되면서 많은 모델이 소개되고 있다. 연구가 진행 중입니다.[9] 2자유도 PID 제어기는 기존 PID 제어기의 특징인 설정값 추종 성능을 최적화하도록 매개변수를 설정할 경우 외란 억제 성능이 저하되고, 반대로 외란을 최적화하도록 매개변수를 설정할 경우의 단점을 보완한 것이다. 억제 성능, 설정값 추적 중에 진동이 발견되는 경우 한 가지 형태로 설정값 추적 성능과 외란 억제 성능을 동시에 만족할 수 있습니다.
특히, 실수 부호화 유전자 알고리즘은 기존의 이진 부호화 유전자 알고리즘과 달리 매우 높은 정확도로 해를 근사화할 수 있어 그 정확도는 알고리즘을 실행하는 컴퓨터의 정도에 의해서만 제한된다.[11]-[13] ] 알고리즘의 장점을 이용하여 2자유도 PID 제어기에 대한 최적의 튜닝 규칙을 찾습니다. 2장에서는 기존 PID 제어기와 2자유도 PID 제어기를 비교합니다. RCGA는 3장에서 자세히 다룹니다.) 대부분의 고차 시스템은 1차 시스템과 시간 지연 요소를 결합하여 근사화할 수 있습니다.
이는 기존 PID 컨트롤러의 한계를 드러냅니다. 이는 기존 PID 컨트롤러의 한계를 극복합니다. 기존 PID 제어기를 사용하여 구현할 수 있는 범위입니다.
각 운영자는 자연계의 유산을 모방하고 적합성을 평가하여 더 나은 솔루션에 접근합니다.
제안된 튜닝 규칙의 성능을 검증하기 위해 단위 스텝 입력과 단위 스텝 섭동을 페데스탈에 적용한 결과는 다음과 같다. 답변에서 볼 수 있듯이, 본 논문에서 제안한 새로운 튜닝 규칙은 단위 스텝 입력을 적용한 경우 낮은 오버슈트와 빠른 정착 시간을 보였으며, 단위 스텝 섭동을 적용한 경우에 비해 훨씬 적은 오버슈트와 빠른 정착 시간을 나타냈습니다. 기존 튜닝 규칙. 정상으로 돌아오는 것을 확인할 수 있습니다. 본 연구에서는 RCGA를 이용하여 2자유도를 갖는 PID 제어기의 최적 튜닝 규칙을 도출하였다.
2자유도 PID 제어기는 설정값 추종 성능과 외란 억제 성능을 동시에 만족할 수 없는 기존 PID 제어기의 한계를 극복한 것이다. 설정해야 하는 매개변수 개수가 기존 PID 제어기보다 2개 더 많아 현장 엔지니어가 사용하기 어렵다. 그러나 본 논문에서 제안하는 최적 튜닝 룰을 이용하면 제어 전문가가 아닌 현장 엔지니어도 최적의 2자유도 PID 제어기를 쉽게 사용할 수 있다. 또한 제안된 튜닝 규칙의 성능을 확인하기 위해 다양한 시스템을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 그 유효성을 검증하였다.
또한, 진동에도 안정적인 선박의 야간 투시 장비 기반의 제어 부품으로 사용되어 실제 공장에서의 작동을 확인했습니다. 받침대 위의 제어 장치는 기본적으로 PI 제어기를 포함하는 서보 모터 시스템이지만, 받침대 자체의 무게와 다양한 장치의 무게를 극복하여 더 높은 성능을 구현하기 위해 외부에 2자유도 PID 제어기를 구현했습니다. 설치된 제어 장비. 멀리 있는 타겟에 대한 지속적인 모니터링을 위해 시스템의 빠른 응답과 해파, 강풍 등의 외란에도 단시간에 정상으로 복귀하는 외란 억제 능력과 양방향 유도형 PID 제어기를 탑재하고 있습니다. 이 제어 대상에서는 매우 중요하며 매우 적절하게 사용되었습니다.
특히, 제안된 튜닝 룰을 적용한 결과 일반 제어 객체보다 빠른 응답을 요구하는 본 시스템의 기존 튜닝 룰과 비교하여 초과는 10% 이내로 유지되며, 설정값 응답과 외란 모두 응답은 약 0.01초의 더 빠른 정착 시간을 보여줍니다. 전체적으로 45~55%의 성능 향상이 달성되었습니다.
