• Title/Summary/Keyword: 비례 제어

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Thrust Vectoring Control of Supersonic Jet Using Proportional Control Valves (비례제어밸브를 이용한 초음속 제트의 추력편향 제어)

  • Lee, MyungYeon;Lee, Yeol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • An experimental study is performed to observe the characteristics of the thrust vectoring control (TVC) of the supersonic jet using proportional control valves. It is observed that three different TVC characteristics exist as the nozzle pressure ratio varies. Strong hysteresis phenomena are also observed during the valve control for a certain range of the nozzle pressure ratio. It is also noticed that the secondary chamber pressure is one of the influencing parameters for the TVC. Therefore, a control algorithm utilizing the secondary chamber pressure coefficient as a predictor is applied to achieve the stable TVC avoiding the hysteresis. Consequently, the stable TVC with the maximum deflection angle of about 20-degree has been realized using the proportional control valves.

A study on proportional multiple-resonance controller for harmonic distortion compensation of single phase VSIs (단상 전압 소스 인버터의 고조파 왜곡 보상을 위한 비례 다중 공진 제어기에 관한 연구)

  • Bongwoo Kwak
    • Journal of IKEEE
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    • v.27 no.3
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    • pp.319-326
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    • 2023
  • In this paper, simulation and experimental results are presented, including the implementation of a digital controller for robust output voltage control of a single-phase voltage source inverters (VSIs) and total harmonic distortion (T.H.D.v) analysis. Typically, the VSIs uses a proportional integral (PI) controller for the current controller on the inner loop and a proportional resonant (PR) controller for the voltage controller on the outer loop to control the output voltage. However, non-linear loads still produce high-order odd harmonic distortion. Therefore, in this paper, a proportional multiple resonance (PMR) controller with a resonance controller for odd harmonic frequencies is proposed to suppress harmonic distortion. Analyze the frequency response of controllers for VSI plants and design PMR controllers. Through simulation, the total harmonic distortion characteristics of the output voltage are compared and verified when PI and PMR are used as voltage controllers. Both linear and non-linear loading conditions were considered. Finally, the effectiveness of the PMR controller was demonstrated by applying it to a 3kW VSIs prototype.

PR control based indirect current control method for seamless transfer of microgrid (마이크로그리드의 seamless transfer를 위한 비례공진 제어기반의 간접 전류 제어 기법)

  • Lim, Kyungbae;Ko, Seungwoo;Choi, Jaeho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.155-156
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    • 2015
  • 본 논문은 마이크로그리드의 seamless mode transfer 를 위한 부하 위치에 따른 고조파 보상 기능을 가진 간접 전류 제어기법을 다루고 있다. 분산 발전 기반의 마이크로그리드는 계통 연계 모드와 독립 운전 모드시 각각 전류 제어기와 전압 제어기로 정의되며 각 모드에서 고품질의 전력공급을 위하여 강인한 제어기가 필요되어진다. 이때 계통 왜곡이나 비선형 부하의 연결등은 시스템의 전력 품질 악화를 초래할 수 있으며 이러한 문제를 해결하고자 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 계통연계 모드 뿐만 아니라 독립 운전 모드에서도 사용 가능한 비례공진 제어 기반의 간접 전류 제어기법을 제안하였고 부하 위치에 따른 고조파 보상 기법과 안정적인 모드변환을 동시에 고려하였다. 또한 비례 공진 제어기의 실용적인 모델을 사용함으로 인해 때때로 야기되는 독립 운전시의 전압 크기 감소에 대한 대책으로 적용이 간편한 전압 회복 기법도 추가되었다. 결과적으로 비선형 부하를 공급하기 위한 제안된 방식은 계통 연계와 독립 운전 모드에서 안정적인 전력 공급과 모드 절환 특성을 가짐을 PSIM 시뮬레이션을 통해 입증되었다.

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A New Anti-windup Strategy for PI Speed Controllers (PI 속도제어기의 새로운 Anti-windup 기법)

  • Yun, Won-Eel;Cho, Jong-Woo;Kim, Heung-Geun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.140-142
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    • 2005
  • 본 논문은 산업용 전동기 시스템의 속도제어기에서 계단(Step)입력에 대한 속도의 오버슈트를 억제하는 새로운 방식의 반와인드업(Anti-windup)기법을 소개한다. 비례(P)제어기에서 비례적분(PI)제어기로의 전환 시점에 적분기가 적절한 초기값을 가지게 하여 오버슈트를 상쇄 시키고 빠른 응답 시간을 가지게 하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 확인하고 기존의 반와인드업 기법과 비교하여 그 우수성을 검증하였다.

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Tracking Control of IPMSM using the Active Disturbance Rejection Control (매입형 영구자석 동기전동기의 능동외란제거제어를 이용한 추종제어)

  • Jeon, Yong-Ho;Chae, Seong-Byeong
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.17 no.5
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    • pp.859-866
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    • 2022
  • Active disturbance rejection control is a method in which the disturbance is removed from the controller by estimating the state variable using the Luenberger observer. The Luenberger observer is estimated by defining a nonlinear term including disturbance with constant characteristics in a steady state as a state variable. It can be shown that the speed tracking performance is improved by compensating the estimated state variable to the PI controller and the IP controller. The disturbance removal performance of the tracking control can be confirmed by observing that the estimated state error is within 1.9 [%] in the case of load fluctuation and the steady-state state tracking error converges to zero.

A Study on Speed Variable Proportional Resonant Current Controller of Single-Phase PMSM (단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어에 관한 연구)

  • Lee, Won-Seok;Hwang, Seon-Hwan;Park, Jong-Won
    • Journal of IKEEE
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    • v.24 no.4
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    • pp.954-960
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    • 2020
  • This paper proposes a speed variable proportional resonant current control method for a single-phase permanent magnet synchronous motor(PMSM). Due to the electromagnetic characteristics of a single-phase PMSM, negative and zero torques are generated in the part corresponding to the phase difference between the stator current and the back electromotive force. In addition, overcurrent limitation is required because of the low stator resistance and inductance in sensorless operation. When using the vector control for current control of single-phase PMSM under these conditions, processes of coordinate transformation, inverse coordinate transformation, and generation of virtual dq-axis components are required. However, the proposed variable speed proportional resonant current control method does not need the coordinate transformation used for AC motors. In this paper, we have confirmed stable maneuverability by using variable proportional resonant current control algorithm, and proposed sensorless control based on a mathematical model of a single-phase PMSM without a position sensor when reaching a constant speed. The usefulness of the current control method was verified through several experiments.

Motor Speed Control Using the Fractional Order Integral (유리차수 적분을 이용한 전동기 속도제어)

  • Jeon, Yong-Ho;Kang, Jung-Yoog
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.16 no.3
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    • pp.503-510
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    • 2021
  • This study intends to apply the mathematical method of fractional order differentiation to a controller that controls the response of the system. Therefore, we design integrator for the fractional index by converting it into discrete time to construct a controller. The IP controller composes an integral controller for errors and the proportional controller applies only the system output. The controller is designed by using the fractional order integrator to the integral controller of the IP controller. First, the performance of the PI controller and the IP controller is compared, and the designed controller is applied to the speed control of the motor. As a result, the motor output speed was uniformed and precise control performance could be obtained. It was confirmed that the speed error in the steady state is within 0.1 [%], and it has precise and uniform speed control performance without overshoot.

(A Simulation of Neural Networks Control for Building HVAC) (신경망을 이용한 건물 공조시스템의 최적제어 관한 연구)

  • Yuk, Sang-Jo;Yoo, Seung-Sun;Lee, Geuk
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.3 no.9
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    • pp.1199-1206
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    • 2002
  • This study is to verify the application characteristics of PI control and to simulate the applicability of Neural Networks control HVAC TRNSYS program. Each performance of HVAC by PI control and by Neural Networks is compared. According to the result of simulation, Neural Networks control is favorably applicable than previous PI control for the variation of weather condition and systematic changes.

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Study on Improvement in Steering Performance of an Auto-Guided Tractor using a Laboratory-made HILS simulator (HILS 시뮬레이터를 이용한 자율주행 트랙터 조향시스템 개선 연구)

  • Lee, Chang-Joo;Han, Xiongzhe;Jeon, Chanwoo;Kim, Junghoon;Kim, Hakjin
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.19-19
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    • 2017
  • 자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

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