• 제목/요약/키워드: 과도응답 제어

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모델 동정에 의한 Smith predictor 구조를 갖는 최적의 PID 제어기 설계 (Optimal design of PID controllers including Smith predictor structure by the model identification)

  • 조준호;황형수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.25-32
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    • 2007
  • 본 논문은 시간 응답을 과도응답과 정상상태 응답으로 분류하여 1차의 지연시간을 포함한 공정을 동정하는 새로운 모델링 방법을 제시했다. 먼저 공정의 입.출력 데이터를 분석하여 공정의 상태를 정상상태 응답과 과도상태 응답으로 분류한다. 그 다음 최소 자승법을 사용하여 정상상태 응답은 하나의 1차의 지연시간을 갖는 공정으로 추정하고, 과도상태 응답은 여러 개의 모델로 나누어 모델링 한다. 최적의 PID 동조법으로는 지연시간을 보상하는 Smith- Predictor 구조에 성능지수 ITAE값이 최소가 되도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 다양한 공정에 대하여 본 논문에서 제안한 방법을 적용하여, 모델축소 방법의 정확성 및 제어기 성능의 개선을 보였다.

AVR의 응답속도개선을 위한 제어기법에 관한 연구 (Control techniques for improving response of the AVR)

  • 이형기;김송현;김현수;김기량;김관형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2534-2539
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    • 2015
  • 발전기의 전압조정장치(AVR)를 이용하여 전압을 조절하는 방식은 기존 아날로그방식과 교체중인 디지털방식을 나눌 수 있다. 일반적으로 브러쉬레스형의 여자시스템을 이용하여 전압을 조절할 경우 전부하에 대하여 전압변동을 작게 하여야 한다. AVR의 제어방법으로 PID(비례-적분-미분)제어방식이 많이 사용되고 있다. 그러나 이 제어기법은 제어대상에 대하여 제어기의 파라미터를 조절하여 과도응답을 줄이고 있다. 따라서 제어대상이 달라질 경우 다시 제어기의 파라미터를 다시 설정해야하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 제어대상의 파라미터 변동에 대하여 제어기의 파라미터를 재설정 필요없이 iPID(intelligent PID)제어기를 이용하여 발전기 AVR시스템에 적용하여 전부하 시에도 전압변동이 작은 응답을 얻도록 설계하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 과도응답을 개선하였다.

PI-IP 혼합제어기를 이용한 IPMSM의 약자속 운전 영역에서 전류 제어 시 과도상태 응답 특성 개선 (Improvement of Dynamic characteristics in the flux weakening region of IPMSM using PI-IP hybrid controller)

  • 하성필;박진호;이재혁;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.233-234
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IPMSM의 약자속 제어 영역에서 토크제어를 하기위한 전류제어기를 PI-IP 혼합제어기로 구성하였다. 약자속 제어 영역에서 토크제어 시 d축과 q축의 인덕턴스 차이로 인해 전류제어 응답의 차이가 발생하여 전압여유분 확보에 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 개선하고자 PI-IP 혼합제어기를 적용하여 약자속 영역에서의 d축과 q축의 전류 제어기의 응답특성을 달리하여 토크제어 시 과도상태에서 발생하는 문제점을 개선하였다.

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퍼지-PI 제어기를 이용한 3상 Z-소스 PWM 센서리스 정류기의 과도응답 특성 개선 (Improvement of Dynamic Response Characteristics of Z-Source PWM Sensorless Rectifier Using Fuzzy-PI Controller)

  • 한근우;수효동;정영국;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.26-27
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3상 Z-소스 PWM 정류기의 DC-link단 과도응답 특성을 개선하기 위해 PI제어기를 사용한 대신에 제어 대상에 대한 정확한 수식이 없이도 제어기 설계가 가능한 퍼지 PI제어기를 이용하였다. 제안한 퍼지 PI-제어기 기반의 PWM 정류기는 교류측 전압과 전류 센서 없이 DC-link단 전압과 전류 센서만을 이용하여 교류측 전압과 전류를 추정하였으며, 이를 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증 하였다.

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전기유압식 액튜에이터의 최적제어 (Optimal Control of Electrohydraulic Actuator System)

  • ;;조선휘
    • 대한기계학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.131-140
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    • 1977
  • 전기유압식 액튜에이터의 시간영역내에서의 성능을 향상시키기 위해서 최적제어이론을 적용하였다. 계통의 정량적인 성능을 이차성능지수로 표시햐였다. 유압 액튜에이터와 밸브의 선형적인 전달특성을 이용해서 계통의 상태방정식을 세우고 리카티 방정식의 해를 컴퓨터로 구해서 계통의 최적입력을 결정하였다. 이상과 같이 만들어진 최적제어계통의 변위, 속도, 가속도의 과도응답을 구하기 위해서 아날로그 컴퓨터를 사용하고 그 응답과 P.W.M. 계통의 응답을 비교한 결과, 최적제어계통이 더욱 빠르고 안정된 응답을 나타냄을 알았다. 그 비교를 구체적이고 정량적으로 행하기 위해서 성능지수곡선을 구해서 비교한 결과 그 성능지수의 척도로 볼때 최적제어계통이 P.W.M. 계통보다 약 35% 까지 우수하다는 결론을 얻었다.

마이크로프로세서에 의한 디지탈 제어방식에서 직류/교류 전력변환장치 전류제어 성능의 최적화 (The Optimization of Current Control in DC/AC Power Converters under Digital Control with Microprocessor)

  • 우명호;목형수;정승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.61-69
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    • 1998
  • 본 논문은 예측전류제어기의 연산시간에 의한 전압형 PWM 인버터의 과도상태 특성 저하를 개선하기 위한 부분보상 예측전류 제어기에 관한 연구로서, 먼저 부분보상 예측전류제어 시스템에 대한 해석을 통해 과도상태시 정정시간을 최소화할 수 있는 가중치를 구하였다. 또한 부분보상 예측전류제어에 의한 PWM 인버터의 출력전압 포화 경계조건을 유도하여 포화현상이 예측전류제어기의 과도응답 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 끝으로 부분보상 예측전류제어기를 능동전력필터에 적용하여 가중치에 따른 과도응답 특성을 실제전류와 샘플링전류를 중심으로 고찰하였다.

변형된 PID 제어기를 이용한 쿼드로터의 자세 제어 (Attitude Control of the Quad-rotor using the Modified PID Controller)

  • 왕준상;이상용;양승현;이석원;주성준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1800-1801
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    • 2011
  • 본 논문에서는 변형된 PI-PD 제어기를 통한 쿼드로터(Quad-rotor)의 자세 제어를 고려하였다. 기존의 PID 제어기와 변형된 형태인 PI-PD 제어기 사이의 상관관계로부터 제어기 계수를 결정하였고, 시간응답 해석을 통하여 쿼드로터의 고도 및 각 제어의 응답이 개선되었음을 보였다. PID 제어기 설계는 비용함수의 최소화와 매트랩을 이용한 과도응답 해석을 통하여 최적의 값을 얻을 수 있었다.

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스위치드 릴럭턴스 전동기의 응답특성 개선을 위한 모델 예측 제어 기법 (Model Predictive Control to Improve the Performance of a Switched Reluctance Motor Drives)

  • 김주혜;김동희;주성탁;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.90-91
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    • 2013
  • 본 논문에서는 모델예측제어를 기반으로 스위치드 릴럭턴스 전동기의 전류제어기 속응성 개선을 위한 방법을 제안한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 광범위한 속도 영역에서 운전이 가능하고 돌극형 구조로써 견고하고 강인한 구조를 갖는다. 그러나 회전자 위치에 따라 인덕턴스가 변하기 때문에 고정 이득을 가지는 비례적분 전류제어기는 과도상태 응답특성이 저하되는 단점이 있다. 모델예측제어 기법을 통해 과도상태 응답특성을 개선한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 제어기법의 타당성을 검증한다.

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전기유동유체와 압전필름 액튜에이터를 이용한 지능구조물의 진동제어 (Vibration Control of Intelligent Structures via ER Fluids and Piezoelectric Film Actuators)

  • 박용군;최승복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.249-253
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    • 1995
  • 본 연구에서는 잠재적 응용성이 큰 ER유체와 압전필름을 액튜에이터로 하는 하이브리드형 지능구조물을 제안한 후 능동 진동제어를 실시하였다. 먼저 중공(hollow)의 샌드위치 형태 복합재료(glass/epoxy)보에 ER유체와 압전필름을 각각 삽입과 접착을 하여 하이브리드형 지능구조물을 제작하였다. 그리고 각 매체의 액튜에이팅 특성을 고려하여, ER유체 액튜에이터(ERFA)는 전장부하 함수로 도출되는 구조물의 주파수응답을 특징으로 하였고, 압전필름 액튜에이터(PFA)는 신경 슬라이딩 모드 제어기 (neuro sliding mode controller : NSC)를 적용하였다. 이 두 액튜에이터가 동시에 작동하는 능동 진동제어계를 실험적으로 구현한 후 과도응답과 강제 응답에 대한 진동제어 성능을 단일 액튜에이터 작동시와 비교 고찰하여 제시된 하이브리드 액튜에이팅의 효과를 입증하였다.

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3상 UPS의 정전압 출력특성 향상을 위한 개선된 데드비트 디지털 제어기의 설계 (Design of Modified Deadbeat Digital Controller for Output Voltage Improvement of 3-Phase UPS)

  • 조준석;이승요;김홍성;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 무정전전원장치(UPS)에 사용되는 3상 PWM 인버터의 정전압 제어특성 향상을 위해 개선된 형태의 데드비트 제어방식을 제안하고 이의 설계를 수행한다. 일반적으로 UPS는 전압제어 루프 안에 전류제어기를 두는 형태의 이중 제어 루프 구조를 가지며, 빠른 과도응답 제어 특성을 얻기 위해 데드비트 제어기가 많이 적용되어 왔다. 그러나 전압, 전류의 이중 제어구조를 갖는 데드비트 제어기의 경우 동일한 극배치 특성으로 인해 기존의 제어 시스템은 불안정한 측면을 갖게된다. 이러한 제어특성의 개선을 위하여 분리된 극배치를 가지는 제어기구조를 제안하며, 이는 전압제어기 출력으로 1차 지수함수 응답을 사용하는 변형된 형태의 데드비트 제어기로 구성된다. 아울러 부하 변동에 따른 부하전류의 외란성분을 전향보상하기 위하여 전차원 외란 관측기를 설계하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 시스템의 우수성을 확인한다.