비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.
This paper proposes DC offset current compensation method of transformerless fuel cell/PV PCS. DC offset current is generated by the unbalanced internal resistance of the switching devices in full bridge topology. The other cause is the sensitivity of the current sensor, which is lower than DSP in resolution. If power converter system has these causes, the AC output current in the inverter will generate the DC offset. In case of transformerless grid-connected inverter system, DC offset current is fatal to grid-side, which results in saturating grid side transformer. Several simulation results show the difficulties of detecting DC offset current. Detecting DC offset current method consists of the differential amplifiers and PWM is compensated by the output of the Op amp circuit with integrator controller. PSIM simulation verifies that the proposed method is simpler and more effective than using low resolution current sensor alone.
허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인 모터로도 불린다. 본 연구에서는 BLDC 허브 모터 구동을 위한 벡터제어 기법 속도 제어기를 dsPIC30f2010 16비트 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 특히 복잡한 연산 시간을 줄이는 벡터 제어 방법을 제안하고, MOSFET 인버터 구동기를 직접 설계하여 경제성을 높인다.
본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 복잡한 다면 실내공간에서 조도분포를 예측하는 방법을 제안하였다. 광원으로부터 방사하는 빛을 배광분포에 따른 가중치를 가지고 진행하는 입자로 가정하였으며 광원에서 방출된 빛의 경로를 추적하여 반사면과의 교점을 구한다. 그리고 반사면의 반사율을 고려하여 이자가 반사 또는 흡수될 것인가를 판단하고 그 입자가 흡수될 때까지 입자의 진행을 반복한다. 무수히 많은 입자에 대해 위와 같은 과정을 반복하면 실내면의 조도분포를 얻을 수 있다. 보다 세밀한 측정을 위하여 각 실내면은 매우 작은 미소면적으로 분할하였다. 그리고, 실제공간에서도 응용될 수 있도록 실제의 공간과 유사한 다면 실내공간에 대해서 시뮬레이션을 하였으며, 조도분포에 따라 이차원의 등조도 곡선과 삼차원의 조도분포곡선을 그렸다. 실제로 모델공간을 제작하여 조도를 측정해 본 결과, 실험치와 계산치의 오차가 평균 2.3% 이내로 되었다.
브러시리스 직류전동기는 보수 유지의 용이성과 가제어성의 특성으로 인하여 자동화 공장에서 많이 활용되고 있다. 본 논문에서는 산업현장에서 고성능과 유용성을 가지는 정현파형 브러시리스 직류전동기의 속도제어 서보시스템을 설계하였다. 이 서보시스템은 전동기의 구동에 필요한 제어장치와 새로운 자동동조 PI제어 알고리즘에 의해서 구현되어진다. 주 제어기와 센서 신호처리부는 고속연산의 필요성과 설계의 적절성 때문에 DSP를 사용하였고, DSP에서 출력되는 속도지령을 정확히 추종하기 위해 하드웨어 PWM 전류제어기를 구현하였다. 실험 결과 지령치에 대한 빠른 응답과 지령치 변화에 따른 정상상태 응답이 오버슈트 없이 잘 수렴함을 확인 할 수 있었다.
Ellabban, Omar;Mierlo, Joeri Van;Lataire, Philippe
Journal of Power Electronics
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제11권2호
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pp.120-131
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2011
This paper proposes two control strategies for the bidirectional Z-source inverters (BZSI) supplied by batteries for electric vehicle applications. The first control strategy utilizes the indirect field-oriented control (IFOC) method to control the induction motor speed. The proposed speed control strategy is able to control the motor speed from zero to the rated speed with the rated load torque in both motoring and regenerative braking modes. The IFOC is based on PWM voltage modulation with voltage decoupling compensation to insert the shoot-through state into the switching signals using the simple boost shoot-through control method. The parameters of the four PI controllers in the IFOC technique are designed based on the required dynamic specifications. The second control strategy uses a proportional plus resonance (PR) controller in the synchronous reference frame to control the AC current for connecting the BZSI to the grid during the battery charging/discharging mode. In both control strategies, a dual loop controller is proposed to control the capacitor voltage of the BZSI. This controller is designed based on a small signal model of the BZSI using a bode diagram. MATLAB simulations and experimental results verify the validity of the proposed control strategies during motoring, regenerative braking and grid connection operations.
고성능 DSP 또는 마이크로프로세서를 통해 구현되던 벡터제어를 프로그램이 가능한 소자인 FPGA를 통해 하드웨어로 구현하였다. 이를 위해 벡터제어 알고리즘을 구성하는 제어 블록들을 VHDL을 통해 모듈화 하고, 모듈화한 벡터제어 알고리즘을 FPGA에 프로그래밍 하여 하드웨어 벡터제어기를 구현하였다. 그리고 하드웨어 벡터제어기의 성능을 검증하기 위해 영구자석 동기 전동기 구동을 위한 벡터제어 시스템을 구성하고, 소프트웨어 기반 벡터제어 시스템과 벡터제어 알고리즘 연산시간 및 성능에 대한 비교연구를 수행하였다.
본 논문은 분산전원시스템(DGS)을 위 한 시스템 모델링, 수정된 SVPWM 적용 그리고 수동소자인 L과 C로 구성된 Z-원 인버터의 제어기에 대하여 기술하였다. 기존의 DC/DC 승압 컨버터나 변압기를 사용하지 않고 낮은 DC 입력을 상용 AC로 만들기 위해서 SVPWM의 영벡터 구간을 이용해 DC-링크단 전압을 승압하는데 이용하였다. 한 스위칭주기에 3개조의 스위칭소자 중에 2개조만 동시 도통되도록 하여 유효벡터의 손실 없이 승압이 가능하도록 하였다. 빠르고 오버슈트가 없는 전류응답과 낮은 정상상태 전압오차를 얻기 위해서 이산시간 슬라이딩모드 전류제어기와 강인한 서보기구 전압제어기를 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하였다.
In this paper, maximum efficiency operation of two types of permanent magnet synchronous motor drives, namely; surface type permanent magnet synchronous machine (SPMSM) and interior type permanent magnet synchronous motor(IPMSM), are investigated. The efficiency of both drives is maximized by minimizing copper and iron losses. Loss minimization is implemented using flux weakening. A neural network controller (NNC) is designed for each drive, to achieve loss minimization at difffrent speeds and load torque values. Data for training the NNC are obtained through off-line simulations of SPMSM and IPMSM at difffrent operating conditions. Accuracy and fast response of each NNC is proved by applying sudden changes in speed and load and tracking the UC output. The drives'efHciency obtained by flux weakening is compared with the efficiency obtained when setting the d-axis current component to zero, while varying the angle of advance "$\vartheta$" of the PWM inverter supplying the PMSM drive. Equal efficiencies are obtained at diffErent values of $\vartheta$, derived to be function of speed and load torque. A NN is also designed, and trained to vary $\vartheta$ following the derived control law. The accuracy and fast response of the NN controller is also proved.so proved.
A PWM inverter using power FET is developed to switch the excitation current of 5 phase hybrid stepping motor for the use of driving X, Y table. A micro processor based controller is also developed to control the excitation current switching of X, Y axis stepping motor as well as synchronizing operation of Z-axis servo motor. The developed driving control system is applied to the industrial embroidery sewing machine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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