• Title/Summary/Keyword: 모델 예측 제어

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특성 예측 수식모델과 이를 이용한 박막의 특성 제어

  • Jeong, Jae-In;Yang, Ji-Hun;Jang, Seung-Hyeon;Park, Hye-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.146-146
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    • 2010
  • 진공이나 특정 가스 분위기 또는 플라즈마를 이용하여 박막을 제조하는 방법은 공정 조건에 따라 그 특성이 현저히 달라지며 대부분의 경우 제조된 박막에 대한 성분 및 조직의 분석과 박막이 구현하는 특성을 파악한 후 공정 조건을 최적화하게 되는 번거로움이 있다. 특히, 박막 제조 시스템에 따라 제조되는 박막이 특성이 달라지거나 원하는 공정조건에서 원하는 특성의 박막을 얻지 못하는 경우가 종종 발생하고 있다. 한편, 최근의 박막 제조 기술은 결정립 미세화 및 나노화, 다층화, 다성분계 박막 등을 통해 다기능을 구현하는 연구가 활발히 진행되고 있다, 이러한 다기능성 박막을 제조하기 위해서는 박막의 조직제어 기술과 함께 특성을 예측하고 제어하는 기술이 필요하게 된다. 본 연구에서는 상기의 문제점을 근본적으로 해결하고 다기능성 박막의 특성을 예측하고 제어하기 위한 코팅 수식모델을 개발하고 이를 응용하는데 필요한 시스템 구성에 대한 연구를 진행하였다. 코팅 수식 모델은 정해진 물질계의 각 공정별 특성 데이터를 이용하여 내삽 또는 외삽을 통해 수식화하였으며 이를 바탕으로 특성을 예측하는 프로그램을 개발하였고, 시스템에 따른 차이를 줄이기 위해 플라즈마 진단장치를 이용하여 시스템을 동기화시키는 작업을 진행하였다. 이러한 수식 모델을 바탕으로 TiN 피막의 특성예측 및 제어에 대한 기초연구를 소개한다.

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New Discrete-time Small Signal Model of Average Current Mode Control for Current Response Prediction (평균전류모드제어의 전류응답예측을 위한 새로운 이산시간 소신호 모델)

  • Jung Young-Seok
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.10 no.3
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    • pp.219-225
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    • 2005
  • In this paper, a new discrete-time small signal model of an average current mode control is proposed to predict the inductor current responses. Compared to the peak current mode control, the analysis of the average current mode control is difficult because of its presence of an compensation network. By utilizing sampler model, a new discrete-time small signal model is derived and used to predict the behaviors of an inductor current of average current mode control employing generalized compensation networks. In order to show the usefulness of the proposed model, prediction results of the proposed model are compared to those of the circuit level simulator, PSIM and experiment.

A Novel Model Predictive Control for Five-leg Inverter Supplying Two Induction Motors (5-레그 인버터를 위한 새로운 모델 예측 제어 기법)

  • Lim, Young-Seol;Lee, June-Seok;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.402-403
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    • 2018
  • 본 논문에서는 5-레그 인버터(Five-leg Inverter)를 이용하여 2대의 유도전동기를 구동하는 시스템의 모델 예측 제어 기법을 제안한다. 기존 모델 예측 제어 기법인 FS-MPC(Full-Set MPC)는 5-레그 인버터에서 가능한 32가지의 모든 스위칭 상태를 고려하기 때문에 제어 성능은 뛰어나지만 계산량이 많아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 FS-MPC보다 제어 성능의 저하를 최소화하고 계산량은 현저히 감소시킨 모델 예측 제어 기법을 제안하며 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능 및 타당성 검증을 검증한다.

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A Model Predictive Control Algorithm with Reduced Control Operations for a Cascaded Flying Capacitor Bridge Multi-level Rectifier (Cascaded Flying Capacitor Bridge 멀티-레벨 컨버터를 위한 제어연산이 저감되는 모델 예측 제어 알고리즘)

  • Jang, Yeong Hyeok;Kim, Si Hwan;Kim, Rae Young
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.258-260
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    • 2018
  • 본 논문은 Cascaded Flying Capacitor Bridge 멀티-레벨 컨버터를 위한 모델 예측 제어 알고리즘을 제안한다. 모델 예측 제어 방법은 스위치 수가 늘어날수록 예측 값을 도출하기 위한 연산이 많아지기 때문에 전압 레벨이 높은 멀티-레벨 토폴로지에 적용하는데 한계가 있다. 제안된 제어 알고리즘은 전류, 출력 전압 균형, 플라잉 커패시터 전압 균형에 대한 비용 함수를 구분하여 단계별로 제어하는 방법으로 제어에 필요한 연산을 줄일 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 제어 성능을 검증한다.

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Reconfiguration Control Using LMI-based Constrained MPC (선형행렬부등식 기반의 모델예측 제어기법을 이용한 재형상 제어)

  • Oh, Hyon-Dong;Min, Byoung-Mun;Kim, Tae-Hun;Tahk, Min-Jea;Lee, Jang-Ho;Kim, Eung-Tai
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.1
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • In developing modern aircraft, the reconfiguration control that can improve the safety and the survivability against the unexpected failure by partitioning control surfaces into several parts has been actively studied. This paper deals with the reconfiguration control using model predictive control method considering the saturation of control surfaces under the control surface failure. Linearized aircraft model at trim condition is used as the internal model of model predictive control. We propose the controller that performs optimization using LMI (linear matrix inequalities) based semi-definite programming in case that control surface saturation occurs, otherwise, uses analytic solution of the model predictive control. The performance of the proposed control method is evaluated by nonlinear simulation under the flight scenario of control surface failure.

Performance Evaluation of the Model Predictive Control Logic Key Parameters for APR1400 (APR1400용 모델 예측 제어 로직에서의 주요 제어변수 변동에 따른 성능 평가)

  • Yang, Seung-Ok;Choi, Yu-Sun;Na, Man-Gyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.411-412
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차세대원자로인 APR1400(Advanced Power Reactor 1400)의 출력제어방법으로 모델예측제어 알고리즘을 적용하고, 일일부하추종 운전을 하였을 때 최적의 제어기 구현을 위해 제어 로직의 주요 변수인 예측구간, 제어구간, 모델 차수의 변화에 따른 제어 성능을 평가하였다. 성능 평가는 원자로 출력제어 성능 검증시 사용하는 방법으로 제어대상인 차세대 원자로(APR1400)를 3차원 노심해석 전산코드인 MASTER(Multipurpose Analyzer for Static and Transient Effects of Reactor)로 시뮬레이션하여 제어 성능을 평가하였다.

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Nonlinear Predictive Control with Multiple Models (다중 모델을 이용한 비선형 시스템의 예측제어에 관한 연구)

  • Shin, Seung-Chul;Bien, Zeung-Nam
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.38 no.2
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    • pp.20-30
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    • 2001
  • In the paper, we propose a predictive control scheme using multiple neural network-based prediction models. To construct the multiple models, we select several specific values of a parameter whose variation affects serious control performance in the plant. Among the multiple prediction models, we choose one that shows the best predictions for future outputs of the plant by a switching technique. Based on a nonlinear programming method, we calculate the current process input in the nonlinear predictive control system with multiple prediction models. The proposed control method is shown to be very effective when a parameter of the plant changes or the time delay, if it exists, varies. It is also shown that the proposed method is successfully applied for the control of suspension in a electro-magnetic levitation system.

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Model Predictive Control of Railway Power Compensator System (전기철도 전력보상장치용 모델예측제어)

  • Lee, Junghyun;Kim, Woojung;Jo, Jongmin;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.313-314
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    • 2019
  • 본 논문은 전력부하 불평형 개선을 위한 전기철도용 전력보상장치의 모델예측 전류제어 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션을 통해 단상 3-Level 컨버터의 모델예측 전류제어 알고리즘 성능을 검증하였다.

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Optimization of Model Predictive Control for Cascaded H-bridge Multilevel Inverter (CHB 멀티레벨 인터버를 위한 최적 모델 예측 제어)

  • Roh, Chan;Kwak, Sang-Shin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.12-13
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    • 2017
  • 최근 멀티레벨 인버터가 high power and medium voltage에서 많이 사용되면서 레벨 증가가 비교적 쉬운 CHB 구조가 많이 사용되고 있다. 멀티레벨 인버터에서 모델 예측 제어를 사용하면 빠른 동특성을 얻을 수 있지만 레벨 증가에 따른 계산량이 급격하게 증가하는 단점을 갖는다. 그래서 본 연구에서는 정상상태에서 기준 전압 벡터의 인근 벡터만 고려하여 계산량을 감소시키고 과도상태에서 최적화 기법을 통한 빠른 동특성을 유지하는 최적 모델 예측 제어를 제안한다. 본 논문에서는 5-level CHB 인버터를 이용하여 시뮬레이션을 진행하고 기존 모델 예측 제어와 제안하는 알고리즘의 성능을 비교한다.

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A Calculation Reduce Method of Model Predictive Control for Improving Dynamic Characteristic of 3-Level NPC Converter (3-Level NPC 컨버터의 동특성 개선을 위한 모델예측제어의 연산감소 기법)

  • Kang, Kyung-Min;Hong, Seok-Jin;Kang, Jin-Wook;Song, Jun-Ho;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.310-311
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    • 2017
  • 양극성 직류배전 시스템의 과도상태 응답특성을 향상시키기 위한 방법으로 최근 많은 관심을 받고 있는 모델예측제어는 실제로 구현함에 있어서 DSP와 같은 마이크로프로세서가 많은 연산량을 부담해야 한다. 하지만 현재 사용되는 마이크로프로세서의 성능은 모델예측제어를 구현하기 위한 연산량을 모두 감당할 수 있을 만큼 뛰어나지 않기 때문에, 본 논문에서는 모델예측제어를 구현하는데 필요한 연산량을 감소시킬 수 있는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증되었다.

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