Abstract
PID type industrial controllers such as PI, PD, PID are mature control algorithms and they are intensively used in industry due to their simplicity and easily implementability. However, they start to fail when there is an unknown or unpredictable nonlinear behavior in the plant or actuator. In this paper, a novel compensation algorithm is proposed for PD type industrial control systems, which possess an unknown dead-zone nonlinearity. An extremum-seeking technique is utilized in the compensation algorithm. The aim is to propose a new, effective and robust compensator which can be added easily to an existing industrial controller without any need to change/retune the controller settings/parameters. It is shown that by adding the compensator to an existing PD control system, the sensitivity of the controller to the dead-zone nonlinearity is removed.
Zusammenfassung
Industrielle PID-Regler wie PI, PD, PID sind ausgereifte Regelalgorithmen und werden in der Industrie aufgrund ihrer Einfachheit und leichten Implementierbarkeit intensiv eingesetzt. Sie beginnen jedoch zu versagen, wenn ein unbekanntes oder unvorhersagbares nichtlineares Verhalten in der Anlage oder dem Stellglied vorliegt. In diesem Artikel wird ein neuartiger Kompensationsalgorithmus für industrielle Regelungssysteme vom PD-Typ vorgeschlagen, die eine unbekannte Totzonennichtlinearität besitzen. Im Kompensationsalgorithmus wird eine extremwertsuchende Technik verwendet. Das Ziel ist es, einen neuen, effektiven und robusten Kompensator vorzuschlagen, der einfach zu einem bestehenden Industrieregler hinzugefügt werden kann, ohne dass die Reglereinstellungen und -parameter geändert werden müssen. Es wird gezeigt, dass durch Hinzufügen des Kompensators zu einem existierenden PD-Steuersystem die Empfindlichkeit der Regler gegenüber der Totzonennichtlinearität beseitigt wird.
About the author
Dr. Erkin Dincmen received the B.S., M.S. and Ph.D. degrees in Mechanical Engineering from the Istanbul Technical University in 2000, 2003 and 2011, respectively. Since 2011, he has been a faculty member of Mechanical Engineering Department, Isik University, Istanbul, Turkey. His research interests include sliding mode control, extremum seeking algorithm, adaptive control.
Işık University, Mechanical Engineering Department, Sile, 34980 Istanbul, Turkey
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