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Controller Design of Hydraulic Cylinders for a Sluice Gate Using Fuzzy PI and Friction Model
혜무은(Hui Wuyin),최철희(Chul-Hee Choi),최병재(Byung-Jae Choi),홍춘표(Chun-Pyo Hong),류석환(Seog-Hwan Yoo),권영태(Yeung-Tae Kwon) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.20 No.1
수문 제어의 기술 중 두 개의 실린더가 동시에 하나의 수문을 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀한 제어가 되도록 하여 동기 작동 시키는 것은 중요하다. 실린더 피스톤의 비선형 마찰력과 유량 및 압력이 일정하지 않아 두 개의 실린더의 위치오차를 발생시킨다. 위치오차는 수문의 개폐 시 비틀림 현상과 순문의 마모를 발생시키고, 개폐작동 불능 현상을 만들기도 한다, 이와 같은 문제를 줄이기 위해 퍼지 PI 위치 및 동기 제어기를 설계한다. 또한 마찰력에 의한 영향을 줄이기 위해 퍼지 마찰 모델을 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다. A main technology of opening and closing a sluice gate is accurate synchronous position control for the two cylinders when they are moving with the sluice gate together over 10[m]. Since the nonlinear friction and the irregular supply flow exists, a difference will be made between the displacement of two cylinders. Because of this difference the sluice gate may be deformed and abraded, and even the sluice gate may unable to work. We designed two kinds of Fuzzy PI controllers one of them is position controller and the other one is synchronous controller. In order to remove the effect of friction force better we design a fuzzy friction model. We show some simulation results for its availability.
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혜무은(Hui Wuyin),최철희(Chul-Hee Choi),최병재(Byung-Jae Choi),홍춘표(Chun-Pyo Hong),류석환(Seog-Hwan Yoo),권영태(Yeung-Tae Kwon) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.1
수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 만들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다. A main technology of opening and closing a sluice gate is accurate synchronous and position control for the two cylinders when they are moving with the sluice gate together over 10[m]. Since the supply flow and supply pressure of cylinders are not constant and a nonlinear friction force of the piston in cylinders exists, a difference will be made between the displacement of two cylinders. This difference causes the sluice gate to deform and abrade, and even it may be out of order. In order to solve this problem we design two kinds of fuzzy PI controllers. The former is for a position control of two cylinders, the latter is for their synchronous control. We show some simulation results compare the performance of fuzzy PI controller to the conventional PID controller.
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