It is the general trend that AC/DC power system topologies with various sources and loads. To control the AC/DC power system, different kind of control system are needed. This paper discusses the parallel operation of single-phase AC/DC converters using a proportional integral (PI) controller and a proportional resonant (PR) controller. The performance of PI and PR controller have been evaluated by simulation.
본 논문에서는 영역기반의 MAD(Mean Absolute Difference) 알고리즘과 변형된 PID(Proportional Integral Derivative) 기반의 팬/틸트 제어기를 이용하여 적응적인 스테레오 물체추적을 수행함으로써 물체추적 시스템의 오류검출 및 안정도를 분석하였다. 즉 순차적인 스테레오 입력영상에 영역기반의 MAD 알고리즘과 스테레오 카메라의 기하학적 정보를 이용하여 좌, 우측 표적물체의 위치정보를 추출해 낸 다음, 이 값으로 변형된 PID 제어기에 사용하여 잡음들이 존재하는 환경에서도 스테레오 카메라의 팬/틸트를 효과적으로 제어할 수 있었다. 따라서 본 논문에서 제시된 알고리즘을 이용할 경우 3D 로봇비전과 같은 정밀시스템에서 이동하는 추적물체에 대한 적응적인 제어와 실질적인 로봇 시각 시스템의 구현 가능성을 확인하였다.
본 논문에서는 PI형태의 속도제어기를 장착한 고성능 유도전동기의 조건부 적분형 자동 튜닝 anti-windup 기법을 제안한다. 제안된 방법에서는 전동기 운전 조건에 대한 사전 정보 없이도 전동기 토오크 지령의 주파수 해석에 의해서 적분기 온/오프 시점이 결정된다. 따라서, 사용자는 anti-windup 동작을 위한 별도의 제어 상수를 설정하지 않아도 된다. 또한, 동작 조건이 변동하여도 과도 상태의 속도는 항상 최소한의 오버슈우트와 점착시간을 가지도록 동작한다. 본 기법은 속도 및 토오크 응답의 오버슈우트를 허용하지 않는 유도전동기 고성능 응용 분야에 유용하게 적용 될 수 있으며, 기본 개념은 화학 공정이나 산업용 로봇과 같은 일반 산업 응용 분야에도 확대 적용 가능하다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제3권2호
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pp.217-224
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2005
Generally, the underwater flight vehicle (UFV) depth control system operates with the following problems: it is a multi-input multi-output (MIMO) system because the UFV contains both pitch and depth angle variables as well as multiple control planes, it requires robustness because of the possibility that it may encounter uncertainties such as parameter variations and disturbances, it requires a continuous control input because the system that has reduced power consumption and acoustic noise is more practical, and further, it has the speed dependency of controller parameters because the control forces of control planes depend on the operating speed. To solve these problems, an adaptive fuzzy sliding mode controller (AFSMC), which is based on the decomposition method using expert knowledge in the UFV depth control and utilizes a fuzzy basis function expansion (FBFE) and a proportional integral augmented sliding signal, is proposed. To verify the performance of the AFSMC, UFV depth control is performed. Simulation results show that the AFSMC solves all problems experienced in the UFV depth control system online.
The windup phenomenon appears and results in performance degradation such as large overshoot, slow settling time when the integral-proportional (IP) controller output is saturated. An anti-windup IP controller is proposed to improve the control performance for the motor drives. The proposed algorithm is applied to the current control of a vector-controlled induction motor driven by a pulse width modulated(PWM) voltage-source inverter. The integral state is separately controlled corresponding to whether the IP controller output is saturated or not. The experimental results show that the current response has much improved performance such as little overshoot and fast settling time.
Many practical processes in industry have nonlinearities of some forms. One commonly encountered form is actuator saturation which can cause a detrimental effect known as integrator windup. Therefore, a strategy of attenuating the effects of integrator windup is required to guarantee the stability and performance of the overall control system. In this paper, optimal tuning of a PID (Proportional-Integral-Derivative) controller with an anti-windup scheme is presented to enhance the tracking performance of the PID control system in the presence of the actuator saturation. First, we investigate effective anti-windup schemes. Then, the parameters of both the PID controller and the anti-windup scheme are optimally tuned by an EA (Evolutionary Algorithm) such as the IAE (Integral of Absolute Error) is minimized. A set of simulation works on two high-order processes demonstrates the benefit of the proposed method.
This study proposes a robust control of a fin position servo system using the H-infinity loop-shaping method. The fin position control system has a proportional (P) position controller and a proportional-integral (PI) controller. In this work, the position control loop requires a wide bandwidth. No current control loop exists due to the compact design of the system. Hence, the controller parameters are difficult to determine using the traditional cascade design method. The $H_{\infty}$ controller design method is used to design the controller's gain to achieve good performance and robustness. First, the transfer function of the system, which can be divided into tunable and fixed parts, is derived. The tunable part includes the position P controller and speed PI controller. The fixed part includes the rest of the system. Second, the optimized controller parameters are calculated using Matlab $H_{\infty}$ controller design program. Finally, the system with optimized controller is tested by simulation and experiment. The control performance is satisfactory, and the $H_{\infty}$ controller design method is proven to be valid.
A control system for ultrasonic spray pyrolysis deposition was developed that can coat a large size glass panel with a transparent conductive oxide. It consists of several ultrasonic atomizer devices to cover a large area and a host computer for individually controlling the devices. The sub-controller in an ultrasonic atomizer device can adjust the flow rate of the atomized conductive oxide gas by setting the flow rate of the solution and regulating the level of the solution in the tank. To construct a feedback control loop for level regulation, a level sensor that utilized an infrared distance sensor and an electric circuit for adjusting the ultrasonic oscillator were developed. The host program was also developed, which can monitor and control the sub-controllers. A proportional-integral controller was developed for a simplified model, and its operation was verified through an experiment.
Generally, the accuracy of motion control systems is strongly influenced by both the mechanical characteristics and servo characteristics of feed drive systems. In the fed drive systems of machine tools that consist of mechanical parts and electrical parts, a torsional vibration is often generated because of its elastic elements in torque transmission. Especially, a torsional vibration caused by the elasticity of mechanical elements might deteriorate the quick movement of system and lead to shorten the life time of the mechanical transmission elements. So it is necessary to analyze the electromechanical system mathematically to optimize the dynamic characteristics of the feed drive system. In this paper, based on the simplifies feed drive system model, radius errors due to position gain mismatch and servo response characteristic have been developed and an optimal criterion for tuning the gain of speed controller is discussed. The proportional and integral parameter gain of the feed drive controller are optimal design variables for the gain tuning of PI speed controller. Through the optimization problem formulation, both proportional and integral parameter are optimally tuned so as to compensate the radius errors by using the genetic algorithm. As a result, higher performance on circular profile tests has been achieved than the one with standard parameters.
태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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