본 논문은 고정 파라미터를 갖는 퍼지 PID제어기의 설계방법을 기술하고 컴퓨터 연산 시간을 줄일 수 있는 단순화된 퍼지 PID제어기를 제안하며 제안한 제어기의 안정도를 분석한다. 안정도 분석을 위해 사용한 소이득 정리로부터 전체 피드백 시스템의 BIBO 안정도의 실제적인 충분조건을 유도하고, 유도한 안정 조건으로부터 안정한 선형 PID제어기의 파라미터로부터 퍼지 PID제어기의 파라미터를 결정하는 방법을 고찰한다. 마지막으로 선형 시스템과 비선형 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하고 비선형 퍼지 PID제어기의 시뮬레이션 결과를 선형 PID제어기의 시뮬레이션 결과와 비교하여 성능을 확인한다.
This paper describes the design principle of a fuzzy PID controller with fixed parameters, proposes the simulified form of a fuzzy PID controller to increase the computational efficiency and analyzes stability of a proposed fuzzy PID controller. After a detailed stability analysis using ‘small gain theorem’, a simple and practical sufficient condition for the BIBO stability of the overall feedback control system is derived. The derived stability condition offers a calculation method to obtain parameters of a fuzzy PID controller from parameters of a stable PID controller. Finally several computer simulations are executed to confirm the effectiveness of the fuzzy PID controller with fixed parameters.
