• Title/Summary/Keyword: 임피던스 제어

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Implementation of A Robust Force Controller Using Stable NAC(Natural Admittance Control) Method (안정된 고유 어드미턴스 제어방식을 이용한 강인한 힘 제어기의 구현)

  • Kim, Seung-Woo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.39 no.6
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    • pp.9-19
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    • 2002
  • An NAC(Natural Admittance Control) system design is presented for interaction controller that achieves high-performance and guarantees stability. The NAC can be classified as a particular flavor of impedance control similar to control schemes that have velocity compensator and force compensator. The NAC significantly improves the response characteristics when Coulomb friction is presented in One-link Robot System and guarantees stability when robot contacts with environment. Pragmatic rules for NAC synthesis are derived. It shows method to choose a target impedance for realizable force compensator. Important parameters are found experimentally. It is demonstrated, by the experimental result, that NAC algorithm is successful in rejecting Coulomb friction through velocity compensator and guarantees stability through force compensator. We implement an experimental set-up consisting of environment-generated one-link robot system and DSP system for controller development. We apply the natural admittance controller to the One-link robot system, and show the good performance on desired force control in case of contacting with arbitrary environment.

Analysis of Input Impedance for PWM DC-DC Converters (PWM DC-DC 변환기의 입력 임피던스 해석)

  • Kim, Dong-Soo;Son, Dong-Kook;Choi, Byung-Cho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.272-274
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    • 2005
  • 본 논문은 PWM DC-DC 변환기의 입력 임피던스를 Middlebrook의 EET (Extra Element Theorem)를 사용하여 해석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 이용하여 실제로 전압 제어, 전류 제어 승압형 변환기에 대한 입력 임피던스를 해석하였다. 유도된 수식은 간략화, 근사화를 통하여 보드 선도 (Bode plot)화 하였고, 입력 임피던스 특성 및 전류 루프, 피드백/피드포워드 루프, 전압루프의 영향을 해석하였다. 또한 이론적 해석은 컴퓨터시뮬레이션 결과 및 실제 제작된 PWM DC-DC 변환기의 실험 결과로 비교, 검증하였다.

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Design and analysis of the parallel inverters using virtual capacitive-resistive complex impedance in islanded mode (독립 운전 모드 시 가상 캐패시터-저항 복합 임피던스를 이용한 인버터 병렬 운전 설계 및 분석)

  • Jung, Kyosun;Lim, Kyungbae;choi, Jaeho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.145-146
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    • 2014
  • 여러 가지 분산 발전 시스템들은 마이크로그리드의 형태를 지니고 있다. 이 마이크로그리드는 계통연계모드에서 부하의 수요를 담당하게 되고, 계통 사고가 발생할 시 단독운전모드로 동작을 해야 한다. 드룹 제어 방식은 이 때 각각의 분산발전시스템에서의 유효전력과 무효전력 부하 sharing을 통해 안정적으로 전력을 공급 할 수 있고 순환 전류를 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 가상 저항과 캐패시터를 이용하여 인버터 병렬 운전 시스템을 위한 드룹 제어에 대해서 연구하였다. 그리고 가상 복합 임피던스에 따른 출력 임피던스에 대해서 연구하고 이에 따른 드룹 제어를 분석하여 PSIM 시뮬레이션으로 이를 검증하였다.

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Vector Control of PM Motor without any Rotational Transducer PART 1 - Surface Mounted Permanent Magnet Motor (위치 검출기가 없는 영구 자석 전동기의 제어 PART 1 - 표면부착형 영구 자석 전동기)

  • Jang, Ji-Hoon;Ha, Jung-Ik;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.1059-1061
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    • 2000
  • 본 논문에서는 속도검출기가 없는 표면부착형 영구자석 동기 전동기의 속도제어 기법을 제안한다. 표면부착형 영구자석 동기 전동기는 그 형상에 있어서는 자기적 돌극성을 가지지 않지만 기본 주파수에 비하여 높은 주파수를 가지는 전압을 전동기의 추정된 회전사의 위치와 같은 축에 인가함으로써 자속의 포화에 의한 고주파 임피던스의 차이를 관측할 수 있다. 본 논문에서는 이 고주파 임피던스의 차이를 이용하여 전동기회전자의 위치를 추정하고, 추정된 회전자의 위치를 이용하여 속도 및 위치 검출기가 없이도 벡터제어를 수행한다. 또한, 이 고주파 임피던스의 특성은 부하조건에 따라 변하기 때문에 추정하는 회전자의 위치가 부하조건에 따라서 왜곡된다. 본 논문에서는 회전자의 위치를 추정한 후 부하조건에 따라 회전자의 위치를 보정하는 기법도 제안한다. 마지막으로 실험을 통하여 제안된 기법의 타당성을 검증한다.

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A Study on the Electrical Difference for The Limbs and Thoracic Impedance using Real-Time Bio-impedance Measurement System (실시간 생체임피던스 측정 시스템을 이용한 사지와 흉부 임피던스에 대한 전기적인 차이 연구)

  • Cho, Young-Chang;Kim, Min-Soo;Yoon, Jeong-Oh
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.18 no.6
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    • pp.9-16
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    • 2013
  • Bio-impedance measurement system(BMS) is non-invasive and easy to implement a measurement method that allows determining the water content of a patient. The measurement conditions, the hardware specifications and the configurations of BMS devices must be well chosen in order to get correct and reproducible results. BMS was then conducted for the limbs and the thoracic using a lock-in amplifier and LabView control system with a frequency range of 1kHz-100kHz. From both the measurement data and the simulation results, we verified that the parameters in the proposed equivalent model and the trend of impedance variation according to the multi-frequency of applied current source are similar to those of human body. We believe that the real-time BMS developed in this study is highly reliable and applicable to the research on the clinical characteristics of the human being's impedance.

Robust Impedance Control Using Robot Using ISMC and Backstepping in Flexible Joint Robot (ISMC와 백스테핑을 이용한 유연관절로봇의 강인한 임피던스제어)

  • Kwon, Sung-Ha;Park, Seung-kyu;Kim, Min-chan
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.21 no.3
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    • pp.643-650
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    • 2017
  • The control of flexible joint robot is getting more attentions because its applications are more frequently used for robot systems in these days. This paper proposes a robust impedance controller for the flexible joint robot by using integral sliding mode control and backstepping control. The sliding mode control decouple disturbances completely but requires matching condition for disturbances. The dynamic model of flexible joint robot is divided into motor side and link side and the disturbance of the link side does not satisfy matching condition and cannot be decoupled directly by the actual input in the motor side. To overcome this difficulty, backstepping control technique is used with sliding mode control. The mismatched disturbance in the link side is changed into matched one in the respect to virtual control input which is the state controlled by actual input in the motor side. Integral sliding mode control is used to preserve the impedance control performance and the improved robustness at the same time.

Design of Single Loop Output Voltage Controller for 3 Phase PWM Inverterl (3상 PWM 인버터의 단일루프 전압제어기 설계)

  • 곽철훈;최규하
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.8 no.6
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    • pp.561-568
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    • 2003
  • There arc two ways in the output voltage control method in PWM inverters. One Is double loop voltage control composed of inner current control loop and outer voltage control loop.'rho other is single loop voltage control method composed of voltage control loop only. It's characteristics shows lower performance in case of high output impedance than double loop voltage control. However, in case of low output impedance, it shows good control performance in all load ranges than double loop voltage control. In this paper, the rule and the gain of single loop voltage control have been developed analytically and these were verified through computer simulation and experiment.

Analysis of Upper Limb Movement Using Bio-Impedance (임피던스를 이용한 상지 운동 분석)

  • Kim, Soo-Chan;Nam, Ki-Chang;Kim, Deok-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11c
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    • pp.461-464
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    • 2001
  • 본 연구에서는 생체 임피던스를 이용하여 3채널 상지(upper arm) 운동 분석 시스템을 제작하였다. 각 채널은 상지의 외전(supination)과 내전(pronation), 팔꿈치(elbow)의 폄과 굽힘, 손목(wrist)의 평과 굽힘에 따른 각 관절의 임피던스 변화를 얻을 수 있도록 설계되었다. 상체 임피던스는 전극의 부착위치에 의존하므로 정밀한 감지를 위해 상지 운동에 대한 임피던스의 변화와 각도계(goniometer)의 각도 변화와의 상관관계를 통하여 상관 관계가 높고, 변화량이 가장 크고 다른 관절의 움직임에 따른 영향이 최소인 곳을 찾아 이를 최적의 전극 위치로 정하였다. 그리고, 선정된 최적의 전극 위치에서 임피던스 변화를 얻어 상지 운동을 분석해 보았다. 최적의 전극 위치에서 손목과 팔꿈치의 각도 변화와 임피던스 변화의 상관 계수는 각각 0.94, -0.97로 아주 높은 상관 관계를 보였다. 또한 이전의 다른 연구에서 임피던스 방법으로 구현해 본적이 없는 팔의 회전(rotation)도 분석이 가능하였다. 이 시스템은 피검자의 동작에 거의 제한을 주지 않고, 가벼우며, 장시간 측정이 용이할 뿐만 아니라 시스템 구성이 영상 분석기에 비해서 단순하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 제안하는 방법은 재활과 생체역학, 로봇의 원격 제어, 그리고 가상 현실에서의 동작 구현 등에 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.

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A SRF Power Flow Control Method for Grid-Connected Single-Phase Inverter Systems (단상 계통연계 인버터의 SRF 전력제어 방법)

  • Park, Han-Eol;Kim, Eun-Seok;Song, Joong-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.24 no.5
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    • pp.129-135
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    • 2010
  • It is well known that distributed generation(DG) system using renewable energy is an alternative to solve the problems which result from the exhaustion of fossil fuel and the environmental pollution. A PWM inverter is required for a power flow control in the DG systems. This paper proposes a SRF power flow control method considering grid impedance in grid-connected single-phase inverter systems. The proposed SRF power flow control method can provide a voltage-reference for the single-phase inverter even without any grid impedance estimation so that the single-phase inverter system could operate in stand-alone mode and grid-connected mode based on the known nominal value of grid impedance. Also independent controls of active and reactive power are achieved by the proposed control method. The effectiveness and the validity of the proposed control method are demonstrated through simulations. The simulation results show that the proposed control method can control properly power flow in grid-connected single-phase inverter systems.

A study of improving impedance matching characteristic for process equipment of using RF plasma (RF 플라즈마를 사용하는 공정장비의 임피던스 정합특성 개선에 관한 연구)

  • Sul Yong-Tai;Park Suug-Jin;Lee Eui-Yong
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.221-223
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RF 플라즈마를 사용하는 공정장비의 임피던스 정합 특성 개선을 위해 RF Match 제어단의 제어 알고리즘과 하드웨어의 디지털화 방안에 대한 연구를 수행하였다. 개발된 제어단은 최적의 동작성능을 위하여 멀티 프리셋, 이득제어 기능 등 부가기능을 갖도록 설계/제작하였고, 또한 LCD 모듈의 설치를 통하여 RF Match의 실시간 상태 파악이 가능하도록 하였다. 개발된 제어단에 대한 실험결과로부터 RF 전력의 over/under shoot, 플라즈마 플리커 등의 현상이 제거되었고, 정합시간이 크게 단축되었음을 알 수 있었다.

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