In order to achieve the zero voltage regulation of the output voltage, the function control law will be used. In the previous function control law, only the proportional controller is used and the stability of the closed loop system was not analyzed. In this paper, for the realization of the control law, a new method to retrieve the low frequency component of the inductor voltage is proposed and analyzed. The large signal closed loop characteristics are alos analyzed to ensure the stable operation of the system disturbances. By using the function control law in the control system, the effect of the disturbance of the supply voltage is reduced in 93.3% for the direct dusty ration method. Also, in the effect of the disturbance of the load current, the output voltage has a logn recovery-time and is changed proportionally in the direct duty ratio method, but has stable in the function control law. Finally, the analysis shows that the disturbance of the output voltage being due to the supply voltage variation can be eliminated completely and the closed loop output voltage is insensitive to the disturbance of the load current. Therefore, it is proved that by using the function control law, the switching power supply with zero-voltage regulation output voltage can be realized.
this paper presents an implementation of digital control system of speed sensorless for Reluctance Synchronous Motor (RSM) drives with direct torque control (DTC). The problem of DTC for high-dynamic performance RSM drive is generating a nonlinear torque due to a saturated nonlinear inductance curve with various load currents. The control system consists of stator flux observer, compensating inductance look-up table, rotor position/speed/torque estimator, two hysteresis band controllers, an optimal switching look-up table, IGBT voltage source unverter, and TMS320C31 DSP controller. The stator flux observer is based on the combined voltage and current model with stator flux feedback adapitve control that inputs are the compensated inductances, current and voltage sensing of motor terminal with estimated rotor angle for wide speed range. The rotor position is estimated rotor speed is determined by differentiation of the rotor position used only in the current model part of the flux observer for a low speed operation area. It does not requrie the knowledge of any montor paramenters, nor particular care for moter starting, In order to prove the suggested control algorithm, we have simulation and testing at actual experimental system. The developed sensorless control system is showing a good speed control response characterisitic result and high performance features in 20/1500 rpm with 1.0Kw RSM having 2.57 ratio of d/q reluctance.
The control method of programmable dynamometer for overall test of machine is to load the reference torque which is computed from torque transducer into motor under test. But the torque information detected from torque transducer have a lot of noise when the load torque of meter is a small quantity or changing. Thus, torque transducer must have a low pass filter to detect a definite torque information. But The torque delay generated by filter with torque transducer occur a torque trouble for moter torque of programmable dynamometer. Therefore, this kind of system could not perform dynamic and nonlinear load. In this paper, the control method using the load torque observer without a measure for torque transducer is proposed. The proposed system improved the problem of the torque measuring delay with torque transducer, and the load torque is estimated by the minimal order state observer based on the torque component of the vector control induction meter. Therefore, the torque controller is not affected by a load torque disturbance.
This paper presents a digital speed sensorless control system for Reluctance Synchronous Motor (RSM) drives with direct torque control (DTC). The system consist of stator flux observer, rotor speed estimator, torque estimator two hysteresis band controllers, an optimal switching look-up table. IGBT voltage source inverter, and TMS320C31DSP controller by using fully integrated control software. The stator flux observer is based on the combined voltage and current model with stator flux feedback adaptive control that inputs are current and voltage sensing of motor terminal with estimated rotor angle for wide speed range. The rotor speed is estimated by the observed stator flux-linkage space vector. The estimated rotor speed can be determinated by differentiation of the rotor position used only in the current model part of the flux observer for a low speed operating area. In order to prove the suggested speed sensorless control algorithm. There are some simulation and testing at actual experimental system. The developed digitally high- performance speed sensorless control system are shown a good speed control response characteristic results and high Performance features using 1.0Kw RSM.
The further improvement of submarine propulsion is associated with the modularity of accumulator-fed inverters, such as cascaded inverters (CIs). CI technology guarantees smooth output voltages with reduced switch frequencies under linear loads. However, the output voltages of CIs are distorted under rectifier loads. This distortion requires harmonic suppression technology. One such technology is the repetitive controller (RC), which is commonly applied but suffers from poor performance in propulsion systems. In this study, the FFT spectrum of a CI under rectifier load is analyzed, and the harmonic contents are uneven in magnitude. For the purpose of harmonic suppression, the control gains at each harmonic frequency should be seriously considered. A RC with a specific harmonic gain compensation (SHGC) for CIs is proposed. This method provides additional control gains at low-order harmonic frequencies, which are difficult to achieve with conventional RCs. This SHGC consists of a band-pass filter (BPF) and proportional element and is easy to implement. These features make the proposed method suitable for submarine propulsion. Experimental results verify the feasibility of the improved RC.
Inverter DC resistance spot welding process has been very widely used for joining such as automotive body sheet metal. Because the lobe area of DC welding is larger than AC welding and DC welding has low electrode wear. So the use of Inverter DC resistance spot welding process has been further increased. And the application of high tensile steel is growing for light weight vehicle. To improve the weldability of high strength steel, the development of Inverter DC resistance spot welding system is more conducted. However, Inverter DC resistance spot welding system has a few problems. Current waveform is unstable and the expulsion has been occurred by characteristics of steel. In this study, inverter DC resistance spot welding system was made. And Fuzzy control algorithm was applied for constant current. The genetic algorithm was applied to optimize the fuzzy scaling factors, in order to optimize the fuzzy control.
Among the various type of accelerometer, the servo rebalancing type accelermoter can be suitable for Inertial Navigation System, because of its high sensitivity and good response in low frequency. In this paper, we proposed a new technology to control inductive tuype accelerometer utilizing digital PWM method. The new developed digital PWM control has special design scheme for transmitting measurement value to outer device in its servo ollp. So it has no quantized error of transforming outputs of sensors to digital domain. The quantized error may make serious problem in INS system, because outputs of sensor are integrated once or twice by digital computer and it happens every sensor reading times. Therefore, in order to get the accurate information such as displacement, it is necessary to measure accurately the input current. In addition, Digital Signal Processing needs digital data transmission, digital PWM method is adaptive for this purpose. We realized a practical circuit for digital PWM control, analyzed the stability of the circuit, and designed the controller etc. In this study, we solved many practical problem for this application, and got out good results.
기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지 또는 비정상적인 전압이 출력되고 있는지를 감시, 진단할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 함께 디지털 제어기의 저가격화에 대한 실용성을 제시하고자 하였다. 이러한 기능들을 구현하기 위해 AD 컨버터와 PWM 로직이 내장되어 있는 저가의 정수형 On-chip 마이크로 콘트롤러인 Renesas사의 H8/3672를 사용하였다. 디지털 제어기는 Flyback 컨버터에 적용되었으며, DC 20∼30V 입력으로부터 기본 DC 5V 출력전압을 갖도록 설계되었고, 또한 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 DC 0V에서 DC 5V이상까지의 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였다. 본 논문에서 설계된 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 분석하여 정수형의 저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 실용성을 검토하였다.
안전하고 효율적인 원자력 발전소의 운전은 디지탈 기술을 이용한 발전소 자동화로 이루어질 수 있다는 인식과 함께 이같은 발전소 자동화는 차세대 원자력 발전소의 중요한 목표중의 하나가 되고 있다. 전체적인 발전소 수준의 자동화를 위해서는 일차적으로 각 주요 시스템에 대한 디지털화가 요구되며 본 논문에서는 증기발생기의 수위조절 시스템에 대해 연구하였다. 이를 위해 증기발생기의 열수력학적 모델을 이용하여 증기발생기에 작용하는 여러가지 입력과 수위와의 관계를 전달함수로 표시하였으며 이를 이용하여 기존의 발전소에서 사용되고 있는 3 요소 제어시스템을 검토하였다. 본 논문에서의 제어구성은 증기발생기 그 자체를 시스템내에 플랜트로서 포함시킨 것이기 때문에 전체적인 시스템 차수가 증가하며 디지탈 과정중 수치적 불안정이 야기된다. 이러한 문제와 아울러 저출력에서는 궤환신호로 작용하는 급수유량의 신뢰도가 작음을 고려하여 2 요소 제어시스템 및 그에 따른 디지탈 제어기에 대해 연구하였다. 이 시스템의 디지탈 비례적분제어기는 그 이득 및 적분시간상수가 초기출력에 따라 변하며 전체적인 시스템의 응답특성이 안정성 및 기타 제어 특성을 동시에 만족시키도록 하고 있다. 이러한 제어기를 사용한 2 요소 제어시스템은 초기출력에만 의존하므로 정의하기가 간단하며 또 이러한 시스템의 수위응답은 그에 대응하는 아날로그 시스템의 결과와 비슷함을 보이고 있다.
심해자원채광시스템은 모선, 양광관, 버퍼, 집광기 등으로 구성된다. 양광관의 위쪽은 모선과 연결되고 아래쪽은 버퍼에 연결된다. 버퍼와 집광기는 유연 호스로 연결된다. 채광시스템의 원활한 운영을 위해서는 전체 시스템의 안정화가 이루어져야 하는데 이를 위해서는 버퍼의 위치를 능동적으로 제어해야한다. 본 연구에서 가장 중요한 부분은 길이 5000m에 달하는 양광관의 동적 거동해석이다. 양광관을 세장구조물로 단순화시켜 모델링하고 고유함수 전개법으로 해석하였으며, 버퍼에 장착되는 추진시스템에 대한 제어에는 PID 제어기법을 적용하였다. 버퍼에 작용하는 외력은 양광관에 작용하는 항력에 의한 반력이 지배적이므로 본 논문에서는 유연호스의 영향은 무시하였다. 파랑 중에서 모선은 저주파수 운동과 동시에 고주파 운동을 하게 되는데 버퍼가 추적하고자 하는 모선의 위치는 저주파수 운동에 해당하므로 고주파수 성분을 걸러내기 위하여 반드시 필터링을 필요로 한다. FIR 필터를 사용하여 모선 위치를 필터링한 값을 제어기의 목적위치로 설정하였다. 이러한 해석을 바탕으로 수치계산 알고리즘을 구축하여 모선의 여러 운동을 상정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 수치계산 결과 필터링을 통해 고주파수 성분이 잘 걸러짐을 확인하였다. 또한 버퍼의 위치와 속도에 대한 제어를 통해서 버퍼를 허용범위(watch circle) 안에 머무르게 하면서 전체시스템을 안정화시킨다는 것을 밝혔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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