• Title/Summary/Keyword: 제어 보상기

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Current Sampling Error in Digitally-Controlled AC Motor Drives (디지털 제어기로 인한 교류 전동기 제어 시스템의 전류 샘플링 오차 및 보상)

  • Yim, Jung-Sik;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.883-884
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    • 2008
  • 디지털 제어기는 벡터 제어(Vector Control) 구현에 적합하기 때문에, 현재 대다수의 고성능 교류 전동기 구동 시스템에 사용되고 있다. 디지털 제어기를 사용하는 교류 전동기 구동 시스템에 대한 기존의 연구는 주로 디지털 제어기의 시지연이 제어 성능에 미치는 효과에 주목하였다. 그리고 디지털 제어기의 전류 샘플링 오차에 주목한 연구들은 주로 전력 변환기기의 전압 변조(PWM, Pulse Width Modulation)와 디지털 제어기의 샘플링 순간과의 관계에 따른 전류 샘플링 오차에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 기존의 연구에서는 다루어지지 않았던 디지털 제어기의 제로-오더-홀드(Zero-Order Hold) 특성에 의해 발생하는 전류 샘플링 오차를 다룬다. 이 오차는 전동기의 전기적 회전 주파수가 디지털 제어기의 샘플링 주파수에 비해 무시할 수 없을 정도로 커지는 경우 그 영향이 두드러지게 된다. 본 논문에서는 이러한 전류 샘플링 오차를 분석하고, 이것을 보상하는 방법에 대해 서술한다.

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A Nonlinear Friction Torque Compensation of Servo System with Double Speed Controller (이중 속도 제어 구조에 의한 서보 제어기의 비선형 마찰 토크 보상)

  • Lee Dong-Hee;Choi Cheol;Kim Cheul-U
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.9 no.6
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    • pp.612-619
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    • 2004
  • Servo motor systems with ball-screw and timing-belt are widely used in NC, robot, FA and industrial applications. However, the nonlinear friction torque and damping effect in machine elements reduce the control performance. Especially tracking errors in trajectory control and very low velocity control range are serious due to the break-away friction and Stribeck effects. In this paper, a new double speed controller is proposed for compensation of the nonlinear friction torque. The proposed double speed controller has outer speed controller and inner friction torque compensator. The proposed friction torque compensator compensates the nonlinear friction torque with actual speed and speed error information. Due to the actual information for friction torque compensator without parameters and mathematical model of motor, proposed compensator is very simple structure and the stability is very high. The proposed compensator is verified by simulation and experimental results.

Design of Active Magnetic Bearing Controller Using PWM Current Amplifier (디지털 PWM전류 엠프를 이용한 자기 베어링 제어기 설계)

  • Lee, Ki-Chang;Jeong, Yeon-Ho;Koo, Dae-Hyun;Lee, Min-Chul
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1112-1113
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    • 2007
  • 능동형 자기베어링과 보(Beam)와 피봇으로 구성되는 시소 (SISO)는 제어적 관점에서 보면 많은 유사성이 있다. 본 논문에서는 Carl R. Knospe 등이 제안한 보와 피봇을 이용한 1자유도 자기베어링 시뮬레이터를 실제 제작하여, 비레 미분 적분 제어 알고리즘을 적용한 디지털 제어기와, 큰 힘을 발생시키기 위해서는 필연적인 전자석 코일의 큰 인덕턴스에 의해 제한되는 Bandwidth(BW)를 보상하기 위해 앞섬 보상기를 가지는 전류제어기를 구현하였다. 복잡한 자기베어링 시스템을 기구적으로 간단한 보와 피봇 시스템으로 상사시킴으로써, 자기베어링 제어 알고리즘 개발 및 파라미터 튜닝의 목적을 달성할 수 있었다.

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An Overview of the Automatic Control Theory and Its Prospect (자동제어의 역사와 전망)

  • 양주호;정병건
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.21 no.2
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    • pp.101-107
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    • 1997
  • 고전제어와 현대제어의 이론을 선형제어론을 중심으로 각각의 특징을 간략히 살펴보았다. 21세기의 문턱에 서 있는 현재, 과학의 발전은 급진전하고 있음은 주지하는 바이며, 이러한 시점에서 천학비재한 필자가 제어계의 미래를 전망한다는 것은 대단히 어려운 일이지만, 현재 상황으로 볼 때 짧은 기간의 미래에는 강인성에 중점을 둔 제어기의 설계에 관한 연구가 계속 되어지리라고 본다. 그리고 컴퓨터 기술의 발달과 더불어 복잡한 제어 알고리즘도 쉽게 실현될 수 있으므로 뉴럴네트워크 및 인공지능에 의한 제어 기술도 크게 발전될것으로 생각된다. 한편 일반적인 제어기의 설계 순서는 대상으로 하는 플란트의 동특성을 고려하여 플란트를 수학적으로 모델링하고, 모델링된 공칭모델을 기초로 하여 제어기를 설계한 다음, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 설계된 제어계의 타당성을 검토하여 불만족스러운 경우는 제어계를 재설계하거나, 나아가 모델링을 다시 하는 것이 통상적으로 이용되어온 설계 순서였다. 이 경우는 플란트의 모델링 과정과 제어기 설계 과정이 완전히 독립적으로 이루어졌다. 그러나 최근 모델링과 제어기 설계의 불가분(나눌수 없음) 성이 제기되면서, 시스템의 동정(identification)과 보상기(compensator)의 통합화 설계기법이 제안되고 있으며, 앞으로 이 연구 테마도 흥미있는 한 분야가 될 것으로 생각된다.

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Design of Automatic Diameter Controller for Crystal Grower-FF CZ150 (Crystal Grower -FF CZ150의 자동 직경 제어기 설계)

  • 양승현;박종식;이석원
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2003.06a
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    • pp.211-214
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    • 2003
  • 본 연구에서는 실리콘 웨이퍼 제조 현장에서 사용 중인 단결정 실리콘 성장기의 자동 직경 제어기를 2계 근사 모델을 이용하여 설계하고 시간지연 보상기를 적용함으로써 결정봉의 직경과 인상 속도를 최적화하여 결정봉의 제품에 직접적인 영향을 주는 결정 결함 및 언더나 오버의 직경 이상을 줄이고 제품의 질과 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 기존의 자동직경제어시스템의 고전적인 제어기를 보완함으로써 결과적으로 생산량 증가 및 제품의 질 향상에 이바지를 하고 새로이 요구되는 고객의 신기술 요구에 대한 현 장비의 제한성을 극복하는데 큰 기여를 할 것으로 기대 된다.

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Precision Position Control of PMSM using Load Torque Observer and Parameter Compensator (외란관측기와 파라미터 보상기를 이용한 PMSM의 정밀위치 제어)

  • 고종선;이태훈
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.9 no.1
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    • pp.42-49
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    • 2004
  • This paper presents a new method of external load disturbance compensation using deadbeat load torque observer and gain compensation by parameter estimator. The response of the permanent magnet synchronous motor(PMSM) follows the nominal plant. The load torque compensation method is composed of a deadbeat observer. To reduce the noise effect, the post-filter implemented by moving average(MA) process is adopted. The parameter compensator with recursive least square method(RLSM) parameter estimator is suggested to make the new system work as same as the name plate system which in used to take gains. The proposed estimator is combined with a high performance load torque observer to resolve the problems. As a result, the proposed control system has a robust and precise system against the load torque and the parameter variation. A stability and usefulness are verified by computer simulation and experiment.

Analysis and Control of Full Bridge DC-DC Converter with Multiple Diode Rectifiers (다수의 다이오드 정류기와 연결된 풀 브릿지 DC-DC 컨버터의 분석 및 제어)

  • Lee, Yoon-Ro;Kwon, Yong-Cheol;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.261-263
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    • 2018
  • 본 논문에서는 다수의 고주파 단상 변압기를 사용하여 다수의 독립된 직류 전압원을 만들 수 있는, 여러 다이오드 정류기와 연결된 풀 브릿지 DC-DC 컨버터에 대한 분석 및 제어 기법을 제안한다. 본 토폴로지의 경우 제어 대상인 2차단 직류단이 다수이지만 1차단 스위칭 회로가 하나의 풀 브릿지 회로이기 때문에 2차단 전압의 개별 제어를 위한 자유도가 부족하다. 이에 따라 다수 직류단 전압의 평균 값을 제어하는 방식이 사용된다. 이때, 각 직류단에 다른 용량의 부하가 연결되어 있는 상황에 대하여 상세한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 제시된 토폴로지(Topology)를 하드 스위칭 기반의 DCM(Discontinuous Conduction Mode) 및 CCM(Continuous Conduction Mode) 동작의 경우에 대해 분석한다. 이를 바탕으로, 직류단 전압 제어를 위한 전향 보상 및 안티 와인드업을 포함하는 Integral and Proportional (IP) 제어기를 구성하고, 제어기 이득 및 전향 보상을 수식화 한다. 최종적으로 구해지는 제어기의 전달 함수를 통해, 제어기가 정확하게 설계되었는지 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증한다.

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Determining the Compensation Voltages for Dynamic Voltage Restorers by use of PQR Instantaneous Power Theory (PQR 순시전력이론에 의한 동적전압보상기의 보상전압 결정)

  • 김효성;이상준;설승기
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.8 no.5
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    • pp.442-449
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    • 2003
  • This paper discusses how to generate the reference compensation voltages in Dynamic Voltage Restorers (DVR) by use of PQR instantaneous power theory. Sensed three-phase terminal voltages are transformed to PQR coordinates without time delay. Since the reference voltage in PQR coordinates is a single dc value, the voltage controller for DVRs is simple and easy to design. Proposed control method can be implemented by feedforward controllers or by feedback controllers. This paper verified the theory by a feedforward controller of a DVR with simulation and experiment.

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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A Study on Damping Improvement of a Synchronous Generator with Static VAR Compensator using a Fuzzy-PI Controller (퍼지-PI 제어기를 이용하여 정지형 무효전력 보상기를 포함한 동기 발전기의 안정도 개선에 관한 연구)

  • 주석민;허동렬;김상효;정동일;정형환
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.57-66
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    • 2001
  • This paper resents a control approach for designing a fuzzy-PI controller for a synchronous generator excitation and SVC system A combination of thyristor-controlled reactors and fixed capacitors (TCR-FC) type SVC is recognized as having the must fiexible control and high speed response, which has been widely utilized in power systems, is considered and designed to improve the response of a synchronous generator, as well as controlling the system voltage A Fuzzy-PI controller for SVC system was proposed in this paper. The PI gain parameters of the proposed Fuzzy-PI controller which is a special type of PI ones are self-tuned by fuzzy inference technique. It is natural that the fuzzy inference technique should be barred on humans intuitions and empirical knowledge. Nonetheless, the conventional ones were not so. Therefore, In this paper, the fuzzy inference technique of PI gains using MMGM(Min Max Gravity Method) which is very similar to humans inference procedures, was presented and allied to the SVC system. The system dynamic responses are examined after applying all small disturbance condition.

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