• Title/Summary/Keyword: 적분제어

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A Study of Synchronous Reference Frame PI Current Controller Gain Selection Robust to Grid Disturbance (계통 외란에 강인한 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기 이득 선정 연구)

  • Jo, Hyeungil;Kim, Ji-Chan;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.141-142
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    • 2015
  • 본 논문에서는 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 이득 산정에 따른 계통 외란 발생 시 제어기의 응답 특성을 연구하였다. PI 전류 제어기의 이득 선정 시 플랜트의 시정수와 적분기 시정수를 같게 설정하는 극점-영점 상쇄 기법을 사용하여 전류 제어 특성을 결정할 수 있다. 그러나 극점-영점 상쇄 기법을 통해 이득이 선정된 전류 제어기는 계통에 외란 발생시 제어기 응답 특성이 느려진다. 적분기 시정수를 샘플링 주기를 이용하여 선정한다면 계통 외란에 강인한 특성을 갖게 된다. 제안된 방법은 각각 선정된 적분기 시정수를 가지고 외란에 대한 주파수 응답 특성과 데드 타임이 추가된 계통연계형 인버터 시뮬레이션 결과를 비교 분석하여 제안된 적분기 시정 수 선정 방법이 외란에 더 강인함을 검증하였다.

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Speed Control for BLDC Motors Using a Two-Degree-of-Freedom Optimal Control Technique (2자유도 적분형 최적제어법을 이용한 BLDC 모터의 속도제어)

  • 권혁진;정석권
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.3
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    • pp.257-265
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    • 2000
  • Brushless DC(BLDC) motors are widely used as AC servo motors in factory automation fields because of their quick instantaneous mobility, good energy saving efficiency and easiness of design for control system comparing with induction motors. Recently, a Two-Degree-of-Freedom(2DOF) PI control law has been adopted to some application parts to accomplish an advanced speed control of BLDC motors. The method can treat the two conflicting performances, minimum tracking errors versus reference inputs without large overshoot and rejection of some disturbances including modeling errors, independently. However, the method can not design the optimal system which is able to minimize tracking errors and energy consumption simultaneously. In this paper, a 2DOF integral type optimal servo control method is investigated to promote the speed control performances of BLDC motors considering energy consumption. In order to applicate the method to the speed servo system of the BLDC motor, the motor is modeled in the state space using the vector control and decoupling technique. To verify the validity of the suggested method, some simulations and experiments are performed.

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Dynamics and motion control of an underactuated manipulator (비구동 관절을 가지는 매니퓰레이터의 동력학과 운동제어)

  • Yu, Kee-Ho
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.5
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    • pp.476-481
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비구동 관절을 가지는 2링크 매니퓰레이터의 동력학 해석과 운동제어를 제1적분을 기초로 하여 전개하고 있다. 매니퓰레이터의 운동이 제1적분의 적분상수에 의해서 기술되는 것을 보이고, 제1적분을 이용하여 매니퓰레이터의 동력학을 해석하고 있다. 그리고 해석된 동력학을 적극적으로 이용하는 운동제어 알고리즘을 구성하고 시뮬레이션을 통하여 확인하고 있다. 끝으로 비구동 관절에 마찰이 작용하는 경우, 브레이크등의 보조수단을 이용하지 않고도 매니퓰레이터의 제어가 가능함을 보이고 있다.

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Motor Speed Control Using the Fractional Order Integral (유리차수 적분을 이용한 전동기 속도제어)

  • Jeon, Yong-Ho;Kang, Jung-Yoog
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.16 no.3
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    • pp.503-510
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    • 2021
  • This study intends to apply the mathematical method of fractional order differentiation to a controller that controls the response of the system. Therefore, we design integrator for the fractional index by converting it into discrete time to construct a controller. The IP controller composes an integral controller for errors and the proportional controller applies only the system output. The controller is designed by using the fractional order integrator to the integral controller of the IP controller. First, the performance of the PI controller and the IP controller is compared, and the designed controller is applied to the speed control of the motor. As a result, the motor output speed was uniformed and precise control performance could be obtained. It was confirmed that the speed error in the steady state is within 0.1 [%], and it has precise and uniform speed control performance without overshoot.

A Robust Control of Robot Manipulators with Integral Control (적분제어를 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 강인제어)

  • Shin, Eui-Seok;Lee, Kang-Woong
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • v.35S no.8
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    • pp.32-38
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    • 1998
  • In this paper, we design a robust controller for trajectory control of n-link robot manipulators with bounded parametric uncertainties. The proposed control scheme with integral control improves tracking error due to limit of the robust feedback gains and use of continuous control input for chattering rejection. The integral of the tracking error is augmented to the error system equation and the stability of the closed-loop system is achieved. The performance of the proposed method is demonstrated by simulation on a 2-link manipulator.

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Adaptive Control for Cutting Force Regulating in Turning Operation (선삭가공에서 절삭력을 일정하게 유지하기 위한 적응제어)

  • 노상현;김진락;김교형
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.1
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    • pp.69-77
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    • 1993
  • Adaptive Control is applied to regulate cutting force in turning operation under varying cutting conditions. Regulation is achieved primarily by adjusting feedrate. Such control leads to better machine utilization and increased tool life. The modeling of adaptive control system in turning operation is presented. The experimental results show that the adaptive PI controller is stable and performs more effective force control over wide range of cutting conditions as compared with the fixed gain PI controller.

Ripple Voltage instantaneous following Compensation Controller using Analogue Integrator (아나로그 적분기를 이용한 리플전압 순시추종 보상 제어기)

  • Kim, K.T.;Kim, S.D.;Gho, H.S.;Lee, H.W.
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.486-489
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    • 2004
  • 대용량의 직류 전원을 연속적으로 얻기 위한 가장 손쉬운 방법은 상용 교류전력을 정류하여 사용하는 것이다. 이렇게 얻어진 직류 전압 원은 리플을 포함하는 문제와 허용된 법위에 있지만 전압 변동율이 존재하게 된다. DC-DC 컨버터나 인버터 제어에서 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 행해지고 있다. 그러나 보상제어시간이 길거나 제어나 제어 이론이 복잡하여 시스템이 복잡하게 되는 등 각각의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아나로그 적분기의 적분시간이 적분기 입력전압의 크기에 반비례하는 원리를 이용하여 이 펄스 변조 스위칭 컨버터를 순시 추종 제어하는 방법을 제시한다. 제안된 제어방법의 주요 특징은 정주촉수로 동작한다. 보상제어시간은 스위칭 주기를 기본단위로 추종제어 한다. 제어결과는 한 주기의 평균치로 추종 제어한다. 정상상태는 물론 과도 상태에서도 정확하게 지령치에 추종하여 제어됨을 알 수 있다.

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Real-time Adaptive PID Temperature Control that limits Overshoot (오버슈트를 제한하는 실시간 적응형 PID 온도제어)

  • Jin Moon Nam
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.9 no.6
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    • pp.957-966
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    • 2023
  • In this paper, we propose a new real-time adaptive PID temperature control technique. This is a technique that prevents overshoot by introducing a model that represents the control object. To prevent excessive integration that causes overshoot, integral control adjusts the integral gain to track the heat loss of the model in real time. In the conventional PID control, the integration was dependent on proportional control and the gain was fixed to a constant. As a result, applying two gains that mismatch each other could cause excessive overshoot. However, the proposed adaptive control actively eliminates overshoot so that the integral control amount does not always exceed the heat loss. The cause of overshoot in PID control is integration. Basically, proportional control does not cause overshoot. Therefore, according to the proposed technique, adaptive PID control without the need for tuning experiments can be realized.

Novel Anti-windup Strategy for Complex Vector Synchronous Frame PI Current Controller (복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 안티 와인드업 (anti-windup))

  • Yoo Hyunjae;Jeong Yu-seok;Sul Seung-Ki
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.10-13
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    • 2004
  • 본 논문에서는 복소수 벡터 기법으로 설계된 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 새로운 안티 와인드업(anti-windup) 기법을 제안한다. 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기는 시스템 파라메터(parameter) 변동에 더 강인하다고 알려져 있다. 그러나 이 제어기의 안티 와인드업에 대한 연구는 아직 잘 이루어지지 않았다. 제어기는 그 구조에 따라 알맞은 안티 와인드업이 필요하게 되고, 적절치 못한 안티 와인드업 기법은 제어 시스템의 동특성을 저하시킬 수 있다. 그래서 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기에 알맞은 안티 와인드업 기법을 제안하였고, 제안된 알고리즘(algorithm)의 유효성은 실험을 통하여 검증하였다.

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Anti-Windup PI Current Control with Integral State Predictor for Induction Motor (유도전동기의 적분 상태 예측기를 갖는 Anti-Windup PI 전류제어기)

  • Seo, Eun-sung;Jung, Woong-Do;Li, Xin-lan;Shin, Hwi-Beom
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.71-72
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    • 2012
  • 비례-적분(PI) 제어기 출력이 포화되었을 때, windup현상이 나타나며 이것은 큰 오버슈트 및 느린 정착 시간과 같은 성능저하를 야기시킨다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 적분 상태 예측기를 갖는 Anti-windup PI제어기를 이용한 전류제어 방법을 제안한다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 성능을 증명하였다. 이 방법은 PI제어기 출력이 포화되었을 경우와 그렇지 않을 경우에 따라 적분 상태가 각각 제어된다. 실험결과는 PI제어 방법과 비교하여 오버슈트 및 정착 시간과 같은 제어 성능이 개선되었음을 보여준다.

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