• Title/Summary/Keyword: 외란보상제어

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Performance Analysis of BLDC Control Using Full-Order Observer (전차원 관측기를 적용한 BLDC 제어의 성능 분석)

  • Lee, Seunghoon;Lee, Jonghee;Jung, Chanyeong;Cho, Younghoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.408-409
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    • 2018
  • 본 논문에서는 BLDC와 PI 제어기를 사용하여 전동기의 속도를 제어할 때 전차원 관측기를 적용하여 부하 토크를 추정 및 보상함으로써 속도 리플을 줄일 수 있는지를 검증하고자 하였다. 모터 구동 시에는 필연적으로 부하 토크가 외란으로 포함되며 그로 인해 제어대상인 속도에 리플을 야기하게 된다. 따라서 보다 안정적인 제어를 위해서는 이 외란을 보상해주는 것이 필요한데, 관측기를 이용하면 별도의 장비나 센서 없이 이 부하 토크를 효과적으로 보상해 줄 수 있다.

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Zero Power Levitation Control Using Disturbance Observer (외란관측기를 이용한 제로파워 부상제어)

  • Ahn, Joon-Seon;Park, Jong-Chan;Lim, Eung-Chun;Yu, Sun-Jong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.703-704
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    • 2008
  • 제로파워 부상제어 기법은 그동안 여러 연구자들에 의해서 연구되어왔다. 이러한 연구들은 부상 시스템의 불안정성과 비선형성을 극복하고 부상의 효율과 성능을 높이는데 주안점을 두었다. 이를 위해 기존의 연구들은 복잡한 제어 알고리즘들을 사용하여 성능을 구현하여 만족할만한 결과들을 도출하고 있으나 제어기의 복잡함을 피할 수는 없었다. 본 연구에서는 외란을 부하변동으로 가정한 외란 관측기를 적용한 제로 파워 부상 제어기법을 제안하였다. 앞서 언급한 부상 시스템의 비선형성이나 파라미터의 변동을 외란 관측기가 보상함으로써 복잡하지 않으면서도 외란에 강인한 제로파워 부상 제어 시스템을 구현하는 것이 가능하였다. 제안하는 기법은 시뮬레이션을 통해서 그 타당성을 검증하였다.

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Precision Position Control of Industrial AC Servo Motor according to Load Variation (산업용 AC 서보 모터의 부하변동에 따른 정밀위치 제어 연구)

  • Kim, H.S.;Ko, J.S.;Choi, H.J.;Kim, S.R.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.541-542
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    • 2011
  • 최근 산업현장에서 작업의 정밀도에 대한 요구가 높아지면서 산업용 로봇의 정밀위치제어에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 정밀 위치제어가 요구되는 산업용 로봇에서 외란은 로봇의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 논문에서는 다관절 로봇에 사용되는 AC서보 모터의 고강성 정밀 위치제어를 위해 외란 변화에 대한 강인한 제어를 할 수 있는 외란 관측기와 파라메터 변동에 따른 보상 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 외란 변화에 대해 정밀한 위치제어가 가능함을 보였다. 또한, 다관절 로봇의 각 축에 적용되고 있는 AC서보 모터의 PID 제어기와 제안된 알고리즘과의 비교를 통해 부하 변동에 따른 두 제어기의 차이점을 보였다.

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Automatic Door System Performance Improvement Study by the disturbance compensation (외란보상을 통한 자동문 시스템 성능 개선연구)

  • Park, Won-Hyeon;Kim, Min;Jeong, Jae-Hoon;Lee, Dong Heon;Choi, Myoung Hoon;Lim, Jae Jun;Byun, Gi-Sik;Kim, Gwan-Hyung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.734-736
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    • 2016
  • Doors are in various buildings, such as large retail stores, hospitals, restaurants, government offices and is used as a door to provide convenience for customers, the convenience of security to control doors and exterior access Castle, etc. In the case of housing door facilities It has been used widely. However, the conventional automatic door controller Although the primary use of the PID control, the contact size and weight depending on the location to cause an instability in the system controller or the like, and disturbance of parameter variation and uncertain dynamics because of the wide variations. In this paper, we design a robust controller to compensate for uncertainties and to compensate for the disturbance.

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Estimation and Phase Lag Compensation of Grid Voltages for Voltage-sensorless Grid-connected Inverter (전압센서를 사용하지 않는 계통연계 인버터 구현을 위한 계통전압의 추정 및 위상보상 기법)

  • Kim, Hyun-Sou;Kim, Kyeong-Hwa
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.77-78
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    • 2016
  • 최근 신재생에너지 발전시스템 등 분산전원 시스템을 활용하는 경우가 증가함에 따라 마이크로그리드의 효율적인 제어와 안정성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 분산전원 발전설비를 마이크로그리드에 연계하기 위해서는 계통연계 인버터가 필수적으로 요구된다. 계통연계 인버터를 구성하기 위해서는 계통전압과 인버터 출력 전류 등을 측정하기 위한 센서가 요구되며 이는 계통연계 인버터의 생산비용을 상승시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 계통연계 인버터의 경제성을 향상시키기 위해 전압센서를 사용하지 않는 새로운 인버터의 제어기법을 제안한다. 제안된 기법은 전압센서를 사용하지 않고 인버터 출력전류 정보와 외란관측기를 이용해 계통전압을 추정한다. 하지만 외란관측기로 계통전압을 추정하는 경우 관측기의 한정된 대역폭으로 인해 추정 계통 전압에는 위상 지연이 발생하며 이는 제어 성능 저하의 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 추정 계통 전압의 위상지연을 보상하기 위한 위상 보상기법이 설계된다. 제안된 기법의 안정성과 성능이 시뮬레이션 및 실험을 통해 입증된다.

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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.

Robust Speed Control of AC Permanent Magnet Synchronous Motor using RBF Neural Network (RBF 신경회로망을 이용한 교류 동기 모터의 강인 속도 제어)

  • 김은태;이성열
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.40 no.4
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    • pp.243-250
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    • 2003
  • In this paper, the speed controller of permanent-magnet synchronous motor (PMSM) using the RBF neural (NN) disturbance observer is proposed. The suggested controller is designed using the input-output feedback linearization technique for the nominal model of PMSM and incorporates the RBF NN disturbance observer to compensate for the system uncertainties. Because the RBF NN disturbance observer which estimates the variation of a system parameter and a load torque is employed, the proposed algorithm is robust against the uncertainties of the system. Finally, the computer simulation is carried out to verify the effectiveness of the proposed method.

Neural Network PID control method for robust disturbance (외란에 강인한 신경망 PID 제어방식)

  • 김영렬;이정훈;강성호;임성진;정성부;엄기환
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.945-948
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    • 2003
  • In this paper, we propose a robust PID control method with neural network to minimize the influence of the disturbance to happen in the system. The proposed method, the neural network filters out the disturbance of control system. The plant input which a disturbance is included is compensated to the output of neural network and the plant is controlled only PID controller. Through the DC motor control simulation and MM-LDM position control experiment, we could confirm the proposed method is robust at the disturbance in control system.

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A Study on the Speed Control of BLDC Motor Using the Feedforward Compensation (전향보상을 이용한 BLDC 전동기의 속도제어에 관한 연구)

  • 박기홍;김태성;현동석
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.9 no.3
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    • pp.253-259
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    • 2004
  • This paper presents a speed controller method based on the disturbance torque observer for high-performance speed control of the brushless DC (RLDC) motor. In case of the speed control of robot arms and tracking applications with lower stiffness, we cannot design the speed controller gain to be very large from the viewpoint of the system stability Thus, the feedforward compensation method using disturbance torque observer was proposed. This method can improve the speed characteristic without increasing the speed controller gain. The speed characteristic against disturbance torque can be improved when the bandwidth of the speed controller cannot be made large enough. Consequently, the speed control of the BLDC motor for the high-performance application become achieved.

Vibration Suppression Method in Two-Mass System Based on Active Disturbance Rejection Control (능동 외란 제거 제어를 이용한 이관성 시스템의 진동 저감 기법)

  • Kim, Bum-Jin;Yoon, Young-Doo;Cho, Byung-Guek;Hong, Chanook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.7-9
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    • 2019
  • 이 논문은 이관성 시스템에서 능동 외란 제거 제어(Active Disturbance Rejection Control, ADRC) 기반의 진동 저감 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 축소 차원 ADRC를 기반으로 구성하였다. ADRC 이론에 기반한 제어 이론은 전체 토크 중 전동기 측의 관성 모멘트에 대한 토크를 제외한 모든 토크를 외란 성분이라 설정한다. 외란에 대한 가속도 성분을 전체 외란(Total Disturbance)이라고 설정하고, 이를 추정하여 보상한다. 축소 차원 ADRC의 차수가 낮아서, 축소 차원 ADRC의 대역폭을 기존 ADRC의 대역폭보다 크게 설정할 수 있다. 그리고, 증가한 이득과 실질적인 구현을 고려하여, 이산 시간 영역에서 설계하였다. 제안된 알고리즘의 안정도를 확보하고, 성능을 높이기 위하여, 추정하는 제정수의 값을 실제 값보다 작게 설정하였다. 제안한 방법은 기계시스템의 공진에 의한 영향을 감쇄시킬 수 있다. 제안한 방법을 검증하기 위해, 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

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