퍼지 컨트롤러를 PID 컨트롤러와 함께 사용하기

화학 산업 및 프로세스 기술에서는 PID 컨트롤 루프를 기반으로 하는 퍼지 컨트롤러를 자주 사용합니다. 이러한 산업에서 사용하는 퍼지 컨트롤러는 단일 프로세스 파라미터를 제어하는 PID 퍼지 컨트롤러입니다. 일반적으로 전체 프로세스의 작동 포인트는 사람이 직접 관리합니다.

다음 그림은 PID 컨트롤 루프를 기반으로 하는 퍼지 컨트롤러의 컨트롤러 구조를 보여줍니다.

이러한 여러 개의 변수를 갖는 컨트롤을 자동으로 조작하려면, 모델 기반 컨트롤러를 만들어야 합니다. 그러나 대부분의 어플리케이션의 경우, 적절하게 모델링하는 프로세스가 너무 복잡하거나 수학적으로 모델링하는 작업에는 상당한 시간이 소요됩니다.

퍼지 컨트롤러를 사용하여 PID 컨트롤러 파라미터 튜닝하기

다음 그림은 퍼지 컨트롤러를 사용하여 기존의 PID 컨트롤러의 파라미터를 자동으로 튜닝하는 방법을 보여줍니다. 이 퍼지 컨트롤러는 계속하여 프로세스의 반응을 해석하여 최적의 P, I, D 게인을 계산합니다. 시간에 따라 특성이 변하는 프로세스에 이러한 컨트롤 구조를 적용할 수 있습니다.

퍼지 컨트롤러를 사용하여 PID 컨트롤러 출력 수정하기

아래 그림에서, 퍼지 컨트롤러와 PID 컨트롤러는 모두 병렬로 작동합니다. 프로세스에서 이 2개의 컨트롤러의 출력 신호를 더하지만, 정상적인 작동 조건에서 퍼지 컨트롤러의 출력 신호는 0입니다. PID 컨트롤러의 출력이 프로세스를 이끌어 나갑니다. 퍼지 컨트롤러는 강한 외란과 같은 비정상적인 작동 조건을 감지한 경우에만 개입됩니다.