• 제목/요약/키워드: 적분누적방지

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적분누적 방지기법 기반 자세제어기를 이용한 쿼드로터 개발과 호버링 자세 제어 비행 실험 (Development of Quad-rotor with Anti-Windup Based PI controller and Hovering Attitude Control Flight Test)

  • 박대진;박천건;이상철
    • 한국항공운항학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.48-54
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    • 2018
  • This paper deals with a development of a quad-rotor for a hovering attitude control. First, a rotational dynamics are derived to design an attitude controller. The attitude controller is based on PI (Proportional-Integral) controller. For a stable attitude control, an anti-windup method applies to the PI attitude controller. Additionally, a complementary filter is used to obtain more reliable attitude. Gain values of the attitude controllers based on the anti-windup method are obtained through tests. Finally, the quad-rotor with the anti-windup based PI attitude controller is developed and a hovering attitude control flight tests are performed. As a result, the developed quad-rotor is capable of stable hovering.

다단제어용 안티 와인드업 기술 개발 (Development of Anti-windup Techniques for Cascade Control System)

  • 배정은;김경훈;추승철;허재필;임상훈;성수환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권3호
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    • pp.430-437
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다단제어(Cascade Control)를 위한 안티 와인드업(Anti-windup) 기술을 개발하였다. 다단제어는 외란을 보다 효과적으로 제어하기 위해 내부에 되먹임(Feedback) 제어루프를 추가한 제어구조이다. 단일루프제어(Single-loop Control)와는 다르게 두 개의 제어루프로 이루어져 내부의 종속제어루프(Secondary Control)가 외부의 주제어루프(Primary Control)에 영향을 미치는 특징을 가지고 있다. 산업현장에서 다단제어에 적용하는 기존의 안티 와인드업 기술은 주로 주제어기(Primary Controller)와 종속제어기(Secondary Controller)에 각각 로컬 역연산법(Back Calculation)을 적용하는 것이다. 하지만 이 방법은 종속제어기의 제어출력이 포화되었을 때 발생하는 주제어기의 적분누적(Integral-windup) 현상을 효과적으로 제거하지 못한다. 이를 해결하기 위해 기존 로컬 안티 와인드업 기술을 확대 적용한 두 가지의 다단제어용 안티 와인드업 기술을 제안한다. 첫 번째는 다단 조건부 적분법(Cascade Conditional Integration)이고 두 번째는 다단 역연산법(Cascade Back Calculation)으로 단일루프제어에 적용되어 왔던 로컬 조건부 적분법과 역연산법을 다단제어로 확대 적용하여 다단제어 시스템에서 PID제어기의 적분누적 현상을 방지하고자하였다. 개발한 다단 조건부 적분법과 다단 역연산법은 간단하고 직관적이면서도 종속제어기의 제어출력의 포화로 인해 발생한 적분누적현상을 효과적으로 방지할 수 있고 공정이나 제어기 형태에 상관없이 우수한 제어성능을 유지할 수 있었다. 향후 실제 공정 적용을 통해 신뢰성을 확보한다면 산업현장의 다단제어기 성능을 개선하는데 크게 기여를 할 수 있을 것이다.

누적방지 기법을 적용한 3상 4선식 능동전력필터 시스템의 직류전압 제어 (Anti-Windup Scheme to Control DC Voltage of Three-Phase Four-Wire Active Power Filter)

  • 정교범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.128-136
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    • 2003
  • 본 논문은 3상 4선식 전력시스템내의 고조파전류 및 중성선에 흐르는 영상 전류를 저감하기 위한 3상 4선식 능동전력필터의 직류전압 제어를 위한 누적방지기법 적용에 관한 연구를 수행한다. 비선형 스위칭 부하에 의해 발생한 고조파 전류를 효율적으로 저감하고 전력시스템의 전체 성능을 개선하기 위해서, 전력시스템의 운전 특성에 따라 3상 4선식 능동전력필터의 내부 직류전압을 제어할 필요가 있다. 직류전압 제어를 위해서 일반적으로 PI 제어기를 사용하나, 적분기에 의한 누적 오차는 직류전압 제어기의 동특성에 영향을 준다. 따라서 본 논문은 누적방지 기법의 사용을 제안하며, 3상 4선식 능동전력필터의 직류 전압 제어기의 동특성이 개선됨을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 증명한다.

PI속도제어기에서의 새로운 적분누적 방지기법 (New Anti-windup Strategy for PI-type Speed Controller)

  • 최종우;이상철
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권12호
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    • pp.629-637
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    • 2005
  • This paper proposes a new anti-windup strategy to suppress integrator windup for PI speed controller and to be implemented on the existing system with minimal modification. When the speed control mode is changed from P controller to PI controller. an appropriate initial value for integrator is assigned. This value restricts overshoot and high settling time. Also, the proposed method guarantees the designed performance independent on operating conditions, i.e. different set-point change and load torque. Simulation and experimental results for PMSM speed controller have shown its superior performance compared with the conditional integration and tracking back calculation.