단상 UPS 인버터의 강인한 2중 데드비트제어

Robust Double Deadbeat Control of Single-Phase UPS Inverter

  • 박지호 (동명대학 기계자동화시스템계열) ;
  • 허태원 (마산대학 전기과 겸임교수) ;
  • 안인모 (마산대학 전기과) ;
  • 이현우 (경남대학교 전기전자공학부) ;
  • 정재륜 (유한대학 제어계측과) ;
  • 우정인 (동아대학교 전기전자컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2001.11.01

초록

본 논문에서는 UPS용 인버터의 강인한 디지털제어를 위하여 인버터 출력측 LC필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프로 구성된 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 전압·전류의 2중 제어루프는 전압 제어루프의 커패시터 전압을 전류 제어루프의 커패시터 전류의 위상중심으로 두고, 2중 데드비트 제어를 수행함으로써 커패시터 전류의 위상지연이 보상된 완전한 진상전류 제어가 가능하게 된다. 전류 제어루프는 디지털 제어기의 시간 지연요소를 시스템의 고유한 파라미터로 가정한 2차 데드비트 제어기로 설계하여 디지털 제어기의 고유한 연산 지연시간에 의한 성능저하를 개선한다. 또한, 외란에 의한 데드비트 제어의 영향을 제거하기 위하여 부하전류 예측기법을 전류 제어루프에 부가하여 외란을 피드포워드 보상함으로써 외란에 강인한 전류제어를 수행한다.

This paper deals with a novel full digital control of the single-phase PWM(Pulse Width Modulation) inviter for UPS(Uninterruptible Power Supp1y). The voltage and current of output filter capacitor as a state variable are the feedback control input. In the proposed scheme a double deadbeat control consisting of minor current control loop and major voltage control loop have been developed In addition, a second order deadbeat currents control which should be exactly equal to its reference in two sampling time without error and overshoot is proposed to remove the influence of the calculation time delay. The load current prediction is achieved to compensate the load disturbance. The simulation and experimental result shows that the proposed system offers an output voltage with THD(Total Harmonic Distortion) less than 5% at a full nonlinear load.

키워드

참고문헌

  1. IEEE Trans. on Power Elctron v.11 no.4 Analysis and Design of a Multiple Feedback Loop Control strategy for Single-Phase Voltage-Source LPS Inverters N.M. Abdel-RahimlJ.E. Quaicoe
  2. IEEE Trans. on Power Electron v.6 no.1 Digital Control of Three-Phase PWM Inverter with LC Filter T. Kawabata;T. Miyashita;Y. Yamamoto
  3. IEEE Trans. on Power Electron v.9 no.5 Disturbance Observer Based Fully Digital Controlled PWM Inverter for CVCF Operation T. Yokoyama;A. Kawamura
  4. IEEE Trans. on Power Electron v.11 no.2 Discrete-Time Current Control of Voltage-Fed Three-Phase PWM Inverters O. Kukrer
  5. IEEE Trans. on Power Electron v.10 no.2 Microprocessor-Based Robust Digital Control for LPS with Three-Phase PWM Inverter Y. Ito;S. Kawauchi
  6. IEEE Trans. on Power Electron v.14 no.3 Design and Implementation of an FPGA-Based Control IC for AC-Voltage Regulation S.L. Jung;M.Y. Chang;J.Y. Jyang;L.C. Yeh;Y.Y. Tzou
  7. 대한전기학회 논문지 v.49B no.4 3상 LPS용 인버터의 강인한 비간섭 디지털제어 박지호;허태원;신동률;노태균;우정인