저항 점 용접 시스템은 SCR 방식과 Inverter 방식으로 나뉘어지는데 현재 공급전원의 안정화 및 고속의 제어가 가능한 Inverter 방식으로 점차 변해가는 추세이다. 이러한 추세에 따라 기존 SCR 방식에서는 구현하기 힘들었던 고속의 전류제어가 요구되고 있으며 여러 제어 알고리즘들이 적용되고 있다. 일반적으로 전류를 제어하기 위해 PI제어 알고리즘이 많이 사용되고 있다. PI제어보다 좀더 반응이 빠르고 정밀한 제어 알고리즘의 적용이 시도되고 있지만 실질적으로 현장에 적용하여 활용하기에 어려움이 있어 PI제어가 많이 선호되고 있다. 일반적으로 용접전류의 제어는 일정한 전류를 공급할 수 있게 하는 것이 주요하지만 저항 점 용접 시스템에서는 일정한 전류의 공급 이외에 목표 전류까지 도달하는 응답시간 또한 주요한 사항으로 작용하고 있다. 이는 짧은 통전시간으로 인해 응답성에 따라 입열량의 차이가 나타나기 때문이다. 응답시간이 느릴수록 그만큼 전류의 공급이 적어지고 이로 인해 입열량이 감소하게 된다. 국내의 Inverter 방식의 경우 응답시간이 15ms 이상이지만, 해외 선진 제품의 경우 10ms 이하의 응답시간을 가져 크게는 1cycle(16.6ms)의 차이가 나고 같은 용접전류 조건에서도 용접성의 차이가 나타나게 된다. 본 연구에서는 응답시간에 따른 용접성의 변화와 응답시간 제어의 필요성을 확인하기 위해 PI제어기를 응답시간에 따라 설계하고 이를 자체 제작한 Inverter DC 저항 점 용접기에 적용하여 용접실험을 실행하였다. 용접소재로는 현 자동차용 강판 소재인 SPFC590, 1mmt를 사용하였고 인장 및 단면시험을 통해 용접성을 비교하였다. 또한 각각의 로브곡선을 도출하고 비교하여 응답시간에 따른 용접성의 차이를 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제31권6호
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pp.791-796
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2007
When 2 sets of PID controllers are coupled directly each other to configure a closed control loop on behalf of coupling a controller and a plant. the behaviors or this exclusive loop system are expected to be unique in inherent system responses. If its properties be disclosed and generalized well in advance, it is possible for us to use the results for the purpose of fault detection and performance monitoring between control stations from the stage of system design. particularly in such cases as cascade control systems. In this paper. general properties of the proposed system are analyzed firstly to check whether it is controllable and how its steady responses would be. To simplify calculation, the analysis has been performed based on the transfer equation derived from a modelled case which consists of 2 PI controllers and signal converters between them. including time delay element and first-lag element to consider the situation of signal transmission. The results acquired from simulation are suggested to show how it works actually.
본 논문에서는 입력전류 추정에 의한 전밥형 PWM 컨버터의 정상상태 및 과도상태 특성을 개선하기 위하여 정현추종제어기를 제안한다. 그리고, 입력전류의 추정방법과 제어기의 구성에 대해서 논의된다. DC 출력전압은 PI제어기로 제어되며, AC 입력전류를 직접추총 제어하는 정현추종 전류제어기가 입력전류 제어기로 사용된다. 정현추종 전류제아기는 좌표변환 알고리즘 없이 사용가능 하므로 제어계를 간소화 할 수 있다. 입력전류 제어계의 전달함수로부터 입력전류의 정상상태오차가 0이 되고, 입력전압의 동에 대해서도 제안한 제어계는 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 아울러 제안한 방법에 대한 타당성이 시뮬레이션 및 부하, 입력 전압 변동에 대한 실험결과로부터 확인할 수 있다.
This paper presents the use of a simple genetic algorithm for the tuning of a proportional-integral speed controller for an induction motor drive. The influence of population size, generation number and rate of mutation on the convergence of the genetic algorithm is investigated. On Matlab/Simulink environment, this paper proposes an optimal GA-PI controller of indirect vector control for induction motor drive system. The simulation results verify that the system has a more robust to the parameter variation than classical PI controller.
양방향 AC/DC 컨버터를 이용하여 EV배터리를 충전하거나 계통으로 전력을 보낼 때 PI제어기를 사용하면 임피던스를 예측할 수 없으므로 초기 구동시 오버슈트가 발생하여 회로에 스트레스가 발생한다. 본 논문에서는 Sliding Mode Controller (SMC)를 이용하여 계통으로 전력을 전달하는 알고리즘으로 소프트 스타트를 하는 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 회로를 구성하고 제안한 제어 방법의 성능을 확인하였다.
겨울철 또는 온도가 낮은 지역에서는 선박과 건축용 등의 창유리에 결로, 결빙현상이 쉽게 발생하여 시야확보가 어렵다. 이 현상들은 창유리의 온도를 상승시킴으로써 방지가 가능하다. 하지만 창유리의 온도는 바람과 기온 및 기후 변화 등의 외란에 민감하므로 일정한 온도 유지가 어렵다. 따라서 민감한 창유리의 온도를 일정하게 유지하기 위한 제어기법이 필요하다. 본 연구에서는 산업현장에 많이 사용되고 있는 PI 제어 기법을 적용하여 4 [kW]급 발열유리 온도 제어 시스템의 제어기를 설계하고 실험을 통하여 제어기의 성능을 검증하였다.
It is waste of time in industrial plant that the PI controller gain tuning. The PI controller has many trial-and-error steps for gain design. This paper proposes the optimum gain design of PI controller using a speed estimation in sensorless vector-control. In this method, a degree of stability and Hurwitz theory are applied and the controller gain is expressed by system parameters.
자유곡면으로 이루어진 모형선의 표면을 가공할 수 있는 공작기계를 개발하고 서보시스템으로 절삭공구의 가공경로제어를 수행하였다. 서보시스템은 BLDC(Blushless DC) motor, 콘트롤 드라이버, 호스트 콘트롤러로 구성되어 있다. 또한 정밀한 가공을 위하여 PI제어기를 사용하였고 Visual C++를 이용한 GUI(Graphic User Interface)를 구성하였다. 개발된 자유곡면 가공시스템에 의해 모형선이 가공되었다.
This paper presents performance analyses of three types of the cylindrical-type ER(electro-rheo-logical) valves, which have different electrode length and width but same electrode area. Following the composition of silicone oil-based ER fluid, the field-dependent yield stresses are obtained from experimental investigation on the Bingham property of the ER fluid. The ER valve which is dependent on the applied electric field is devised and its theoretical model is derived. On the basis of the pressure-drop analysis, three types of the ER valves are designed and manufactured. After experimentally evaluation field-dependent pressure drops, PI controller is formulated to achieve tracking control on desired pressure drop. The controller is then experimentally implemented and tracking control performance is presented in order to demonstrate superior controllability of the ER valve. In addition, the response characteristic of the ER valve with respect to the excitation frequency of the electric fiedls is provided to show the feasibility of practical application.
최근 산업계에서 급증하는 전력수요와 부하의 다양화는 전원의 안정도에 악영항을 미치고 있다. 이는 전압강하는 역률 저하 유/무효 전력의 변동을 초래하고 타부하에 영향을 미치게 되므로 이를 효과적으로 보상할 수 있는 종합적인 보상 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 전력보상 시스템중의 하나로서 플라이휠을 장착한 권선형 유도기의 2차 여자방식을 제시한다. 본 시스템은 전동기 2차 여자방식을 이용함으로서 기존의 정지형 보상기에 비하여 인버터의 용량을 기존의 것보다 수배 감소시킬 수 있는 장점이 있으며 히스테리시스 전류제어기를 사용하여 직접 전류제어기를 사용하여 직접전류 제어방식을 이용하므로 기존의 시스템과 비교하여 PI제어기의 게인선정의 어려움을 극복하고 제어 알고리즘을 간략화 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한 전력을 보상하기 위한 에너지 저장요소로 플라이휠의 관성에너지를 사용함으로서 기존의 배터리 방식의 무정전 전원공급장치를 대신하는 효과를 보인다. 설계된 시스템과 제어방식은 시뮬레시션을 통하여 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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