• 제목/요약/키워드: 데드비트 제어기

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3상 UPS의 정전압 출력특성 향상을 위한 개선된 데드비트 디지털 제어기의 설계 (Design of Modified Deadbeat Digital Controller for Output Voltage Improvement of 3-Phase UPS)

  • 조준석;이승요;김홍성;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 무정전전원장치(UPS)에 사용되는 3상 PWM 인버터의 정전압 제어특성 향상을 위해 개선된 형태의 데드비트 제어방식을 제안하고 이의 설계를 수행한다. 일반적으로 UPS는 전압제어 루프 안에 전류제어기를 두는 형태의 이중 제어 루프 구조를 가지며, 빠른 과도응답 제어 특성을 얻기 위해 데드비트 제어기가 많이 적용되어 왔다. 그러나 전압, 전류의 이중 제어구조를 갖는 데드비트 제어기의 경우 동일한 극배치 특성으로 인해 기존의 제어 시스템은 불안정한 측면을 갖게된다. 이러한 제어특성의 개선을 위하여 분리된 극배치를 가지는 제어기구조를 제안하며, 이는 전압제어기 출력으로 1차 지수함수 응답을 사용하는 변형된 형태의 데드비트 제어기로 구성된다. 아울러 부하 변동에 따른 부하전류의 외란성분을 전향보상하기 위하여 전차원 외란 관측기를 설계하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 시스템의 우수성을 확인한다.

단상 UPS 인버터의 강인한 2중 데드비트제어 (Robust Double Deadbeat Control of Single-Phase UPS Inverter)

  • 박지호;허태원;안인모;이현우;정재륜;우정인
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.65-72
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    • 2001
  • 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.

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망막의 3차원 영상화를 위한 데드비트 외란 관측기를 가진 고속, 고강성 제어 시스템 (High Speed and Robust Control System with Deadbeat Disturbance Observer for 3D Eye Imaging Equipment)

  • 고종선;이태훈;김영일
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.418-426
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    • 2003
  • 컴퓨터 모니터를 통해 안구망막의 형태와 두께를 보기 위해서 레이저의 경로차를 이용하는 SLO 장비가 사용되고 있다. 이러한 방법으로 망막의 선명한 3차원 영상을 보기 위해서는 레이저 광경로 시스템의 정확한 동기제어가 필요하다. 이 영상을 얼기 위해서는 평면주사를 하는데 있어서 정밀동기제어가 매우 중요하다. 본 논문에서는 안구의 3차원 영상을 만들기 위해 고속 동기제어를 구현한다. 또한 고속 제어시 부하 관성에 의해 발생하는 위치 응답의 오차를 보상하기 위해서 기존 PI(Proportional-Integral) 제어기에 데드비트 외란 관측기를 추가한다. 제안된 제어시스템은 고속 제어시 발생하는 토크 변화에 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

전정기관 자극용 회전자극기를 취한 PMSM의 정밀 속도제어 (Precision Speed Control of PMSM for Stimulation of the Vestibular System Using Rotatory Chair)

  • 고종선;이태호;박병림;전칠환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.459-466
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    • 2000
  • 전정기관 자극용 회전자극기에 있어서 외란 관측기를 이용한 PMSM(permanent Magnet Synchronous Motor)의 강인한 정밀 속도 제어 방법에 대해서 제안한다. 본 제어기는 더욱 정확한 전정기관 평가를 가능하게 한다. 현기증을 유발시키기 위해서 지면에 수직인 회전축을 갖는 2D 자극기가 사용되어져 왔다. 그러나 정확한 현기증의 원인 규명을 위해서 회전축을 기울인 3D 자극기가 필요하다. 3D 자극기와 같이 기울임을 갖는 회 전자극기의 경우, 회전축에 대한 무게중심의 이격은 불평형 부하를 유발하게 된다. 이러한 경우에 대하여 강인한 속도 제어를 위한 외란 관측기를 이용하는 보상방법을 연구하였다 정확한 전정기관 자극을 위해 정밀한 속도 제어가 필요하며, 이러한 정밀 속도 제어에 있어서 외란의 영향을 제거하기 위해 데드비트 관측기와 같은 높은 이득을 갖는 관측기가 필요하다. 외란 관측기의 위치 제어에 대한 응용이 연구되어 졌다. 그러나 속도와 같은 노이즈가 많은 신호를 이용한 속도 제어에 있어서 데드비트 관측기는 노이즈 증폭 효과를 가져와 적용이 어렵다는 문제를 가지고 있다. 따라서 MA(Moving Average)처리를 이용하여 노이즈 효과를 저감한다. 이상의 제안된 알고리즘의 효과를 실험으로 보였다.

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외란관측기와 파라미터 보상기를 이용한 PMSM의 정밀위치 제어 (Precision Position Control of PMSM using Load Torque Observer and Parameter Compensator)

  • 고종선;이태훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.42-49
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    • 2004
  • 본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

외란관측기와 파라미터 보상기를 이용한 PMSM의 정밀속도제어 (Precision Speed Control of PMSM Using Disturbance Observer and Parameter Compensator)

  • 고종선;이택호;김칠환;이상설
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.98-106
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    • 2001
  • 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 정밀 속도 제어의 방법으로 외란 관측기를 이용한 외란 보상방법과 파라미터 추정에 의해 보상기의 이득을 조절하도록 함으로서, 외란이 없는 등가 지표시스템의 응답 특성을 추정하도록 제안하였다. 외란 관측기에 의한 보상방법은 잘 알려진 데드비트 외란 관측기를 이용하였으며 잡음에 약한 데드비트 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 파라미터와 실제 시스템의 파라미터의 차이로 발생하는 외란 추정 오차를 줄이고자 실제 시스템과 파라미터 보상기로 구성된 등가 시스템이 지표 시스템이 되도록 구성하였다. 시스템에 사용된 RLS파라미터 추정기는 외란에 의하여 편향된 추정 특성을 가진다. 이러한 파라미터 추정문제에 대하여 파라미터 추정기가 높은 성능을 갖는 데드비트 외란 관측기를 포함하도록 함으로서 외란에 의한 문제를 해결하였다. 이와 같이 제안된 제어기는 외란 및 파라미터 변화를 갖는 시스템에서 강인한 고정밀 제어를 할 수 있으며, 이의 안정성과 효용성을 컴퓨터를 이용한 모의 실험과 TMS320C31이 내장된 DS1102 DSP 보드를 이용하여 실험으로써 보였다.

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회전기계 계통을 가동시키는 직류전동기를 위한 데드비트제어기 설계 (Design of Deadbeat Controller for DC Motor Driving a Rotational Mechanical System)

  • 이흥재;송자윤
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.31-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 적분제어기와 전차수 상태관측기로 구성되는 데드비트제어기의 설계방법을 제안하고, 기어를 포함한 직류전동기로 가동되는 회전계통 플랜트에 적용하였다. 샘플링된 연속 데이터 프로세스의 제어시스템은 샘플링사이에 리플이 없음을 보장하지 않지만, 제안된 데드비트제어시스템의 응답은 MATLAB시뮬레이션을 통한 사례연구의 결과, 상태귀환형 최적제어나 출력귀환형 제어시스템응답 등에 비하여 정정시간이 훨씬 빠름을 나타내었다. 또한 플랜트가 연속시스템이므로 시뮬레이션의 정확도를 기하기 위하여 영차홀드를 제어입력측에 삽입하여 실행하였고, 그 결과 주어진 샘플링주기 후에 오차와 리플이 없는 안정상태에 이르는 것을 보여 주었다.

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데드비트 성능을 위한 디지탈 제어기의 최적설계 (The optimal design of digital controller for deadbeat performance)

  • 천희영
    • 전기의세계
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    • 제29권3호
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    • pp.179-184
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    • 1980
  • This paper presents in some detail a discussion of the design of the digital control system without nonlinear elements to exhibit deadbeat performance in response to step inputs. The transfer function of digital dontroller is obtained by calculating the sequence of inputs and outputs of the digital controller for deadbeat performance. Digital controllers are designed for unity feedback multivariable systems by this method, which is well adapted for obtaining a solution by a digital computer.

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계통연계형 인버터에서 직류단 전압 센서의 고장 허용 제어 (Fault-Tolerant Control of a DC-link Voltage Sensor for Grid-Connected Inverter Systems)

  • 김광섭;이교범;이동춘;김장목
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.297-298
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    • 2011
  • 최근 계통연계형 인버터 시스템에서 고 신뢰 운전이 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 특히 인버터의 고장에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 계통연계형 인버터에서 직류단 전압 센서의 고장 허용 제어 알고리즘을 제안한다. 직류단 전압의 추정값으로 고장의 발생 시에 허용 제어를 수행한다. 매우 빠른 동특성을 가진 제어기가 요구되는 제안된 알고리즘의 적용을 위해 데드비트 전류제어기를 사용한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘을 검증한다.

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마이크로컴퓨터에 의한 전기 유압 서보 시스템의 속도제어 (Microcomputer-Based Velocity Control for an Electro-Hydraulic Servo System)

  • 장효환;안병천;김영준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.221-230
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    • 1988
  • 본 연구의 목적은 마이크로컴퓨터를 사용하여 유압모터로 구성된 전기 유압 서보 시스템의 속도제어를 하는데 있어서 제어방법과 제어기 기본 하드웨어인 마이크로프로세서와 A/D, D/A 변환기의 해상도(resolution)가 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 주로 실험적으로 연구하는데 있다.