• 제목/요약/키워드: Integral Compensation

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SSCI Mitigation of Series-compensated DFIG Wind Power Plants with Robust Sliding Mode Controller using Feedback Linearization

  • Li, Penghan;Xiong, Linyun;Wang, Jie;Ma, Meiling;Khan, Muhammad Waseem
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권2호
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    • pp.569-579
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    • 2019
  • A robust controller is designed based on feedback linearization and sliding mode control to damp sub-synchronous control interaction (SSCI) in doubly fed induction generator (DFIG) wind power plants (WPPs) interfaced with the grid. A feedback-linearized sliding mode controller (FLSMC) is developed for the rotor-side converter (RSC) through feedback linearization, design of the sliding mode controller, and parameter tuning with the use of particle swarm optimization. A series-compensated 100-MW DFIG WPP is adopted in simulation to evaluate the effectiveness of the designed FLSMC at different compensation degrees and wind speeds. The performance of the designed controller in damping SSCI is compared with proportional-integral controller and conventional sub-synchronous resonance damping controller. Besides the better damping capability, the proposed FLSMC enhances robustness of the system under parameter variations.

외란토크 추정 및 보상을 이용한 관성안정화 플랫폼의 제어 (Control of Inertially Stabilized Platform Using Disturbance Torque Estimation and Compensation)

  • 최경준;원문철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 관성안정화 플랫폼에서 보편적으로 사용됐던 PID 제어에 외란관측기를 적용하는 알고리즘 제안한다. 외란관측기 알고리즘을 적용하기 위하여 직접구동 모터로 구동되는 안정화 플랫폼 축의 관성모멘트와 축 마찰 특성을 실험적으로 구하고, 시뮬레이션과 실험결과를 비교하여 정확도를 검증하였다. 또한 차수와 상대차수가 다른 여러 가지 Q-filter 적용실험을 통하여 필터 특성에 따른 시스템의 안정성을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 6 자유도 시뮬레이터를 이용하여 차량 모션 인가실험을 통해 이중 PID 제어 루프의 결과와 비교/검증하였다.

직접토크제어에 의한 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 (A sensorless speed control of brushless DC motor by using direct torque control)

  • 윤경국;오세진;김덕기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.935-939
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    • 2015
  • 본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

집적영상에서 효율적인 물체움직임 추정 및 차 영상 기법을 이용한 서브영상의 고속 압축 (Accelerated compression of sub-images by use of effective motion estimation and difference image methods in integral imaging)

  • 이형우;김은수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2762-2770
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    • 2012
  • 본 논문에서는 서브영상(sub-image)에 MSE(mean square error)기반의 블록정합 알고리즘인 TSS (three-step search)와 FS (full search)를 복합적으로 적용함으로써 물체움직임을 고속, 정밀하게 추정 보상하고, 차 영상 기법을 통해 공간적 중복데이터를 제거한 잔여영상(residual image)을 고속 압축할 수 있는 새로운 기법을 제시하였다. 즉, 제안된 기법에서는 픽업된 영상 간의 유사성을 향상시키기 위하여 픽업된 요소영상으로부터 서브영상을 재합성한 뒤, TSS 기반의 MSE 알고리즘을 사용하여 전 물체영역을 대상으로 가능한 물체영역 만을 고속으로 찾은 다음, 그 가능한 물체영역에 정밀한 FS 탐색 알고리즘을 적용하여 물체영상의 정확한 움직임 벡터를 추정하여 보상하게 된다. 또한, 움직임이 보상된 물체영상에 차 영상(difference image) 기법을 적용하여 서브영상 간의 공간적 중복 데이터를 제거한 잔여영상을 얻게 되고 이는 MPEG-4 알고리즘을 통해 최종적으로 압축되게 된다. 실험결과, 제안된 기법은 기존방식에 비해 영상 압축률은 그대로 유지하면서 프레임 당 압축시간이 214% 향상됨을 보임으로써 제안된 기법의 실제 응용 가능성을 제시하였다.

Robust Nonlinear Control of a 6 DOF Parallel Manipulator : Task Space Approach

  • Kim, Hag-Seong;Youngbo Shim;Cho, Young-Man;Lee, Kyo-Il
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권8호
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    • pp.1053-1063
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    • 2002
  • This paper presents a robust nonlinear controller for a f degree of freedom (DOF) parallel manipulator in the task space coordinates. The proposed control strategy requires information on orientations and translations in the task space unlike the joint space or link space control scheme. Although a 6 DOF sensor may provide such information in a straightforward manner, its cost calls for a more economical alternative. A novel indirect method based on the readily available length information engages as a potential candidate to replace a 6 DOF sensor. The indirect approach generates the necessary information by solving the forward kinematics and subsequently applying alpha-beta-gamma tracker With the 6 DOF signals available, a robust nonlinear task space control (RNTC) scheme is proposed based on the Lyapunov redesign method, whose stability is rigorously proved. The performance of the proposed RNTC with the new estimation scheme is evaluated via experiments. First, the results of the estimator are compared with the rate-gyro signals, which indicates excellent agreement. Then, the RNTC with on-line estimated 6 DOF data is shown to achieve excellent control performance to sinusoidal inputs, which is superior to those of a commonly used proportional-plus-integral-plus-derivative controller with a feedforward friction compensation under joint space coordinates and the nonlinear controller under task space coordinates.

포화 요소가 있는 계를 위한 와인드업 방지 보상 방법 (An Anti-Windup Compensation for Systems with Saturation Actuators)

  • 장원욱;박영진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1332-1340
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    • 1992
  • 본 연구에서는 제어기에 관심을 갖던 기존의 방법에서 탈피해서 포화요소에 촛점을 맞추어 와인드업 현상을 해결하는 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 단입 출력 시스템에서는 역계산방법(back calculation method)과 동일하나 제어기와 보상기 를 분리하여 설계한 후 보상기를 각각의 엑추에이터 앞에 설치함으로써 다입 출력 시 스템에 쉽게 적용될 수 있다는 점에서 새로운 제안이라 할 수 있다. 또한 제어기를 바꾸지 않고도 보상기만을 추가로 설치하여 와인드업을 방지할 수 있으므로 이미 설치 된 시스템에의 적용이 용이함도 특기할 만하다.

새로운 적응 슬라이딩 모드 관측기를 이용한 PMSM 센서리스 속도 응답특성 향상 (Enhancement of the Speed Response of PMSM Sensorless Control Using A New Adaptive Sliding Mode Observer)

  • 김홍열;손주범;이장명
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.160-167
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    • 2010
  • This paper proposes an adaptive sliding mode observer (SMO), which adds the estimation function of the stator resistance to a new sliding mode observer for the robust sensorless control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) with variable parameters. To reduce the chattering problem commonly found in the conventional sliding mode observer where the low-pass filter and additional position compensation of the rotor are used, the sigmoid function is used for the control of a switching function in this research. With the estimation of the stator resistance, the proposed observer can improve the control performance by reducing the estimation error of the motor's speed. Note that the stator resistance is varying with the ambient temperature and becomes an error source for the sensorless control of PMSM. The new sliding mode observer has better efficiency than the conventional adaptive sliding mode observer by reducing the time consuming integral calculations. The stability of the proposed adaptive sliding mode observer is verified by the Lyapunov function in determining the observer gains, and the effectiveness of the observer is demonstrated by simulations and experiments.

DFIG의 전류 측정오차로 인한 발전전력의 리플 저감에 관한 연구 (Reduction of Power Ripples in a Doubly Fed Induction Generator Under Current Measurement Errors)

  • 김영일;김장목;황선환;김찬기;최영도
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.103-107
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    • 2007
  • In doubly fed induction generators (DFIGs), control of rotor currents allows for adjustable speed operation, active, and reactive power control. This paper presents a DFIG control strategy that enhances the active and reactive power control with controllers that can compensate for the errors caused by current measurement path in the DFIG system. The errors can be divided into two categories: offset and scaling errors. These can induce the speed, active, and reactive power pulsations, which are one and two times the fundamental slip frequency in the DFIG. And these undesirable ripples can do the DFIG harm. In this paper, a new compensation algorithm is proposed. Therefore, the proposed algorithm has several advantages: to implement is easy; it require less computation time; it is robust with regard to the variation of the induction generator parameters. In this paper, a new algorithm is introduced by using the integral of phase currents to measure the current ripples of rotor-side converterin the DFIG system. The experiment results are shown the effectiveness of the proposed method.

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New Control Scheme for the Wind-Driven Doubly Fed Induction Generator under Normal and Abnormal Grid Voltage Conditions

  • Ebrahim, Osama S.;Jain, Praveen K.;Nishith, Goel
    • Journal of Power Electronics
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    • 제8권1호
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    • pp.10-22
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    • 2008
  • The wind-driven doubly fed induction generator (DFIG) is currently under pressure to be more grid-compatible. The main concern is the fault ride-through (FRT) requirement to keep the generator connected to the grid during faults. In response to this, the paper introduces a novel model and new control scheme for the DFIG. The model provides a means of direct stator power control and considers the stator transients. On the basis of the derived model, a robust linear quadratic (LQ) controller is synthesized. The control law has proportional and integral actions and takes account of one sample delay in the input owing to the microprocessor's execution time. Further, the influence of the grid voltage imperfection is mitigated using frequency shaped cost functional method. Compensation of the rotor current pulsations is proposed to improve the FRT capability as well as the generator performance under grid voltage unbalance. As a consequence, the control system can achieve i) fast direct power control without instability risk, ii) alleviation of the problems associated with the DFIG operation under unbalanced grid voltage, and iii) high probability of successful grid FRT. The effectiveness of the proposed solution is confirmed through simulation studies on 2MW DFIG.

ANFIS 전 보상 PID 제어기에 의한 2지역 전력계통의 부하주파수 제어에 관한 연구 (A Study on the Load Frequency Control of Two-Area Power System using ANFIS Precompensated PID Controller)

  • 정문규;정형환;주석민;안병철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1314-1317
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    • 1999
  • In this paper, we design an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System(ANFIS) Precompensator for the performance improvement of conventional proportional integral derivative (PID) controller that the governor system of power plant constantly maintains the load frequency of two-area power system. The ANFIS Precompensator is expressed as the membership functions of premise parameters and the linear combination of consequent parameters by Sugeno's fuzzy if-then rules using nonlinear input-output relation for the set point automatic modification maintaining conventional PID controller. The proposed compensation design technique is hoped to be satisfactory method overcome difficulty of exact modelling and arising problems by the complex nonlinearities of power system, and our design shows merit that is easily implemented by adding an ANFIS precompenastor to an existing PID controller without replacement.

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