• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.11a
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• pp.10-13
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• 2004

본 논문에서는 복소수 벡터 기법으로 설계된 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 새로운 안티 와인드업(anti-windup) 기법을 제안한다. 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기는 시스템 파라메터(parameter) 변동에 더 강인하다고 알려져 있다. 그러나 이 제어기의 안티 와인드업에 대한 연구는 아직 잘 이루어지지 않았다. 제어기는 그 구조에 따라 알맞은 안티 와인드업이 필요하게 되고, 적절치 못한 안티 와인드업 기법은 제어 시스템의 동특성을 저하시킬 수 있다. 그래서 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기에 알맞은 안티 와인드업 기법을 제안하였고, 제안된 알고리즘(algorithm)의 유효성은 실험을 통하여 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.5
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• pp.404-408
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• 2006

This paper presents an anti-windup gain selection method for a complex vector synchronous frame PI current controller. The complex vector PI current controller is more robust to the parameter variation than the state feedback decoupling PI current controller. The complex vector PI current controller also includes an integral term, which can results in windup problem when the controller is saturated due to physical limitation of the system. Furthermore, even an anti-windup is utilized, inappropriate gain can deteriorate the performance of the current controller. Therefore, appropriate anti-windup gain selection method for a complex vector current controller has been proposed based on the mathematical description of the current control system. The superior performance of the current control system with the proposed anti-windup gain has been verified by the experimental results.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.58 no.3
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• pp.430-437
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• 2020

In this research, the anti-windup techniques for the cascade control system are newly developed. Cascade control system has an additional internal feedback control loop to reject disturbances better than the conventional control system. Remarkable difference between the conventional single-loop control system and the cascade control system is the interaction that the controller output saturation of the secondary control loop strongly affects the integral action of the primary control loop. In industry, local back calculation anti-windup method has been mainly used for each controller without considering the interaction between the two controllers. But it cannot eliminate the integral-windup of the primary controller originated from the saturation of the secondary controller output. To solve the problem, the two anti-windup techniques of the cascade conditional integration and the cascade back calculation are proposed in this research by extending the local anti-windup techniques for the single-loop control system to the cascade control system. Simulation confirmed that the proposed methods can effectively remove the integral windup of the primary controller caused by the saturation of the secondary controller output and show good control performances for various types of processes and controllers. If the reliability of the proposed methods is proved through the applications to real processes in the future, they would highly contribute to improving the control performances of the cascade control system in industry.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.186-187
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• 2019

DC마이크로그리드에서 양방향 컨버터를 통한 계통과 배터리간의 전력교환은 계통연결 시 배터리를 충전시키고 계통분리 시 배터리를 통해 독립운전을 하는 양방향 동작의 형태로 수행된다. 이러한 운전모드 전환시 과도 오차를 줄이기 위해 무순단 절체 기능이 필요하다. 본 논문에서는 무순단 절체를 위해 전류 제어기를 공유함으로 발생하는 전압제어기 포화를 방지하는 하이브리드 안티와인드업 기법을 제안한다. DC마이크로그리드 시스템으로 구현해, 시뮬레이션을통해 기존방식과의 비교하고 제안한방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07b
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• pp.778-782
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• 2004

본 논문에서는 전력 품질 기기의 제어에 있어서 필수적 요소라고 할 수 있는 전원각을 찾는 방법중에서 PLL(Phase Locked Loop)에 관하여 기존의 방식들을 먼저 알아보고, 정상분을 추출하여 이용하는 기존의 PLL 방식을 무정전전원장치에 적합한 형태로 개선한 주파수를 제한한 PLL 방식을 제안하였다. 제안된 PLL 방식은 기존의 PI 제어기에 주파수 제한기(limiter)와 안티 와인드업(anti-windup)을 추가하였다. 이것의 기본적인 동작 원리는 기존의 방법들과 같지만, 차이점은 주파수 제한기의 삽입으로 인하여 주파수 변동률을 일정한 범위 내에서 제한할 수 있다는 것이다. 기존의 PLL 방법과 본 논문에서 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법의 차이를 알아보기 위하여 동적 전압 보상기로 전압을 보상하는 시뮬레이션을 하였고, 결과적으로 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법이 기존의 PLL 방법보다 UPS에 적합함을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.29-30
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• 2017

본 논문에서는 7상 BLDC 전동기를 이용한 수중 부하 시스템에서 전동기의 고속 운전 영역 확장을 위한 자동 진상각 알고리즘을 제안한다. 고속 운전 영역 운전 시 역기전력 상승에 따라 전류 지연 현상이 발생한다. 이를 보상하기 위해 기존의 제어 방식은 Look-Up Table을 이용한 진상각 방식 또는 추가적인 하드웨어를 구성하여 제어한다. 이는 운전점이 변경될 경우 제어 특성이 현저히 나빠지고, 전동기의 제정수에 의존적이고, 제어 시스템의 부피 및 비용 증가와 같은 문제를 야기 시킨다. 본 논문은 진상각 인가를 통해 확보할 수 있는 유효 전압을 계산하고 안티와인드업 출력 전압을 이용하여 필요한 진상각을 자동적으로 인가한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 및 분석하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.6
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• pp.1086-1091
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• 2006

In this paper an advanced PLL strategy suitable to UPS, compared with conventional PLL strategy using the positive sequence component extracted from source voltages, is suggested. Frequency limiter and anti-windup are added to conventional PI controller in suggested PLL strategy. Basic operational principle of suggested PLL is same as that of conventional PLL, but the difference between two strategies is that the suggested PLL can limit the change of frequency in constant range because of inclusion of frequency limiter. Compute. simulation was carried fer the DVR(dynamic voltage restorer) compensating voltage to examine the difference between conventional PLL strategy and the suggested PLL strategy limiting frequency. And the results clearly demonstrate the effectiveness of the suggested PLL strategy for UPS.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.3
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• pp.330-336
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• 2014

Many industrial processes such as continuous stirred tank reactors(CSTRs), desalination plant, distillation columns, pH neutralization processes and so on exhibit highly nonlinear characteristic and time-varying behavior during operation. The control of such processes has been challenging to control engineers. Hence, a variety of forms of PID controllers and their tuning rules for industrial processes have been developed to guarantee the best performance. In this paper, a scheme that designs the practical PID controller with an anti-windup strategy incorporating with an evolutionary algorithm(EA) is presented for the concentration control of a nonisothermal CSTR. EA is used to tune the parameters of the overall PID control process with anti-windup by minimizing the integral of absolute error(IAE). Simulation works for reference tracking and disturbance rejecting performances and robustness to parameter changes show the feasibility of using the proposed method.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.4-6
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• 2007

본 논문에서는 안티 와인드업(Anti Windup) 제어 성분을 이용하는 약자속(Flux Weakening) 제어기에 있어, 약자속제어기의 제정수 변화가 전체 제어 성능에 미치는 영향에 관하여 분석하고, 그 결과에 근거하여 제정수 변화의 영향을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 약자속 제어기는 제정수의 변동에 비교적 강인하나 전류제어기가 제정수의 영향을 받아 성능이 저하(Degradation) 될 수 있다. 이러한 성능의 저하는 가상의 능동 저항 성분을 전류 제어기에 도입함으로써 완화될 수 있다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.19 no.10
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• pp.867-872
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• 2013

Many practical processes in industry have nonlinearities of some forms. One commonly encountered form is actuator saturation which can cause a detrimental effect known as integrator windup. Therefore, a strategy of attenuating the effects of integrator windup is required to guarantee the stability and performance of the overall control system. In this paper, optimal tuning of a PID (Proportional-Integral-Derivative) controller with an anti-windup scheme is presented to enhance the tracking performance of the PID control system in the presence of the actuator saturation. First, we investigate effective anti-windup schemes. Then, the parameters of both the PID controller and the anti-windup scheme are optimally tuned by an EA (Evolutionary Algorithm) such as the IAE (Integral of Absolute Error) is minimized. A set of simulation works on two high-order processes demonstrates the benefit of the proposed method.