• 제목/요약/키워드: Hysteresis current controller

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N.P.C 구조에 의한 히스테리시스 전류제어기의 전압파형 개선 (A Hysteresis Current Controller with Improved Voltage Waveform using N.P.C Structure)

  • 김윤호;이병송
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.51-57
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    • 1997
  • 본 논문은 기존의 히스테리시스 전류 제어기에 N.P.C(Neutral-Point-Clamped) 인버터의 구조를 교류 전동기 시스템의 적용하므로서 전동기 시스템의 토오크 특성의 개선 및 손실의 원인이 되는 고조파 성분을 감소시키기 위한 기법을 제안하였다. 제안된 스위칭 기법은 기존의 히스테리시스 전류제어기를 적용하는 인버터와 비교하여 50%의 스위칭 주파수의 저감 효과를 기할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 스위칭 기법의 특성을 기존의 스위칭 기법과 비교하여 시뮬레이션을 시행함으로서 제안된 스위칭 기법의 우수성을 입증하였다.

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7상 BLDC 전동기 구동시스템을 위한 새로운 전류제어기에 관한 연구 (A Study on New Current Controller for 7-Phase BLDC Motor Drive System)

  • 이석;전윤석;목형수;김덕근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.191-201
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    • 2001
  • 현재 산업용, 가정용 전동기의 수요는 급증하고 있다. 이는 스위칭 소자와 제어기술의 현저한 진보가 있었기 때문이며 이중 BLDC 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 일반적으로 사용되고 있는 3상 BLDC 전동기 맥동토크가 크고 속도변화에 민감하며 높은 속도에 적용하는데 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 전동기의 상과 극수, 슬롯수를 증가시켜야만 한다. 그래서 현재 다상 BLDC 전동기의 연구가 진행중에 있다. 하지만 다상 BLDC에서는 높은 스위칭 주파수로 인해서 일반적으로 쓰고 있는 히스테리시스 전류제어기를 제안하였고 7상 BLDC 전동기에 적용하여 시뮬레이션과 실험을 통해서 타당성을 입증하였다.

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5[kVA]급 3상 능동전력필터를 위한 저가형 제어기 설계 (Design of Low Cost Controller for 5[kVA] 3-Phase Active Power Filter)

  • 이승요;채영민;최해룡;신우석;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.26-34
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    • 1999
  • 비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.

Augmentation of Fractional-Order PI Controller with Nonlinear Error-Modulator for Enhancing Robustness of DC-DC Boost Converters

  • Saleem, Omer;Rizwan, Mohsin;Khizar, Ahmad;Ahmad, Muaaz
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권4호
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    • pp.835-845
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    • 2019
  • This paper presents a robust-optimal control strategy to improve the output-voltage error-tracking and control capability of a DC-DC boost converter. The proposed strategy employs an optimized Fractional-order Proportional-Integral (FoPI) controller that serves to eliminate oscillations, overshoots, undershoots and steady-state fluctuations. In order to significantly improve the error convergence-rate during a transient response, the FoPI controller is augmented with a pre-stage nonlinear error-modulator. The modulator combines the variations in the error and error-derivative via the signed-distance method. Then it feeds the aggregated-signal to a smooth sigmoidal control surface constituting an optimized hyperbolic secant function. The error-derivative is evaluated by measuring the output-capacitor current in order to compensate the hysteresis effect rendered by the parasitic impedances. The resulting modulated-signal is fed to the FoPI controller. The fixed controller parameters are meta-heuristically selected via a Particle-Swarm-Optimization (PSO) algorithm. The proposed control scheme exhibits rapid transits with improved damping in its response which aids in efficiently rejecting external disturbances such as load-transients and input-fluctuations. The superior robustness and time-optimality of the proposed control strategy is validated via experimental results.

Torque Control Strategy for High Performance SR Drive

  • Ahn, Jin-Woo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.538-545
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    • 2008
  • This paper attempts to summarize torque control strategy for high performance SR drive. There are primarily two strategies for torque control. One method is direct torque control, which uses the simple control scheme and hysteresis controller to reduce the torque ripple. Another method is indirect torque control, which uses the complicated algorithms or simple distribution function to distribute each phase torque and obtain current command. The current controller is used to control phase torque by a given current command. In order to compare these two strategies of torque control, five torque control methods are introduced. The advantages and disadvantages of each method are presented. At last, they are verified by some simulations and experimental results.

Improved Sliding Mode Controller for Shunt Active Power Filter

  • Sahara, Attia;Kessal, Abdelhalim;Rahmani, Lazhar;Gaubert, Jean-Paul
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.662-669
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    • 2016
  • In this work, nonlinear control of a three-phase shunt active power filter (SAPF) has been studied and compared to classical control based on proportional integral regulator. The control strategy is based on the direct current method using sliding mode control (SMC), where the aim is to regulate the average voltage across the dc bus of the inverter. Details are given for the control algorithm; the controller is comprised of a current loop which utilizes a hysteresis controller to generate the gating signals for the switching devices, and a nonlinear controller based on SMC law which is different from classical laws based on error between reference and measured output voltage of the inverter. Sliding surface applied in this work contains the whole of state variables, in order to ensure full control of the system behavior in the presence of disturbances that affect the supply source, the load parameters or the reference value. The designed controller offers advantage that it can gives the improvement of dynamic and static performances in cases of large disturbances. A comparison of the effects of PI control and SMC on the APF response in steady stat, under line variations, load variations, and different component variations is performed.

회전하는 동기 좌표계 d-q 변환을 이용한 단상 능동 전력 필터의 새로운 제어기 (A New Controller of Single Phase Active Power Filter Using Rotating Synchronous Frame d-q Transformation)

  • 강민구
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.271-275
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    • 2014
  • 회전하는 동기 좌표계 d-q 변환을 이용한 단상 능동 전력 필터의 새로운 제어기를 제안하였다. 힐버트 변환기를 사용하여 $90{\circ}$의 위상차를 가지는 두 개의 교류 신호를 만든다. 이 신호들을 회전하는 동기 좌표계 d-q 변환을 이용하여 기본파 성분을 직류로 변환할 수 있고 따라서 고조파 검출이 용이하다. 순시 유효 전력의 평균값을 구한다. 역률 보상을 하므로 전원 전류는 전원 전압과 동위상이다. 단상에서의 전력 공식으로부터 전원 전류의 크기를 알 수 있다. 능동 전력 필터의 보상 전류의 기준 신호는 전원 전류의 기준신호에서 부하 전류를 빼주면 구할 수 있다. 새롭게 제안된 제어기에 히스테리시스 전류 제어기를 적용하여 시뮬레이션 하였다. 능동 전력 필터가 부하전류의 고조파와 무효전력을 보상하여 전원 전류가 전원전압과 동위상이 되고 전원전류가 정현파에 가깝게 되는 것을 확인하였다. 힐버트 변환기는 전대역 여파기를 사용하여 구현하였다.

SRM의 가변속 구동을 위한 퍼지 PI 제어기 설계 (Design of Fuzzy PI Controller for Variable Speed Drive of Switched Reluctance Motor)

  • 윤용호;박준석;송상훈;원충연;김재문
    • 전기학회논문지
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    • 제61권10호
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    • pp.1529-1535
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    • 2012
  • This paper presents the application algorithm for speed control of Switched Reluctance Motor. The conventional PI controller has been widely used in industrial applications. But it is very difficult to find the optimal PI control gain. Fuzzy control does not need any model of plant. It is based on plant operator experience and heuristics. The proposed fuzzy logic modifier increases the control performance of conventional PI controller. Simulation and experimental results show that the proposed fuzzy control method was superior to the conventional PI controller in the respect of system performance. The experiments are performed to verify the capability of proposed control method on 6/4 salient type SRM.

히스테리시스 제어 방식을 이용한 능동 소음 제어기의 소음저감 특성에 관한 연구 (A Study on Noise Reduction Characteristics of Active Noise Controller Using Hysteresis Control Method)

  • 이승요;김홍성;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.35-40
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    • 1997
  • 히스테리시스 제어방식은 전력변환장치나 모터구동시스템의 전류제어를 위하여 흔히 사용된다. 이 제어방식은 에러 신호가 미리 설정된 밴드폭을 초과하려고 하는 순간마다 제어신호를 바꿔줌으로써 측정된 신호가 기준신호를 추종하도록 하는데, 본 논문에서는 이와 같은 빠른 응답특성을 갖는 히스테리 제어방식을 가청소음을 억제하기 위한 능동 소음제거에 적용하였다. 펜티엄 프로세서와 사운드블러스터 16이 소음 제어 실험을 위하여 사용되었으며, 사운드블러스터 16은 아날로그/디지탈 또는 디지털/아날로그 변환을 수행할 뿐만 아니라 가청 소음 저감을 위한 상쇄원 스피커의 구동원으로 사용된다.

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공간전압벡터 PWM을 이용한 영구자석형 동기전동기의 서보제어 시스템 (Servo Control System of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Space Voltage Vector PWM)

  • 원의연;나상훈;윤덕용;홍순찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.290-293
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    • 1994
  • This paper proposes a servo control system of SPMSM (Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) which essentially uses vector control method. The control system is composed of the PI controller for speed control and the current controller using space voltage vector PWM technique. The high-speed processing of algorithm for vector control and inverter switching for PWM is carried out by TMS320C31 DSP and IGBT module, respectively. The proposed scheme for 2.2kW SPMSM is verified through digital simulations and experiments, which show higher performance than that of traditional hysteresis current control technique.

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