• 제목/요약/키워드: Matlab/Simulink Dynamic Model

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Performance Analysis and Experimental Verification of Buck Converter fed DC Series Motor using Hybrid Intelligent Controller with Stability Analysis and Parameter Variations

  • Thangaraju, I.;Muruganandam, M.;Madheswaran, M.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.518-528
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    • 2015
  • This article presents a closed loop control of DC series motor fed by DC chopper controlled by an PID controller based intelligent control using ANN (Artificial Neural Network). The PID-ANN controller performances are analyzed in both steady state and dynamic operating condition with various set speed and various load torque. Here two different motor parameters are taken for analysis (220V and 110V motor parameters). The static and dynamic performances are taken for comparison with conventional PID controller and existing work. The steady state stability analysis of the system also made using the transfer function model. The equation model is also done to analysis the performances by set speed change and load torque change. The proposed controller have better control over the conventional PID controller and the reported existing work. This system is initially simulated using MATLAB / Simulink and then experimental setup done using P89V51RD2BN microcontroller.

이중여자 권선형 유도 발전기에 의한 풍력발전시스템의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of Doubly-Fed Induction Generators for Wind Power Applications)

  • 장석명;최장영;조한욱;박지훈;윤기갑
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1183-1184
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    • 2006
  • Using the MATLAB/SIMULINK, this paper presents dynamic simulation model for 6MW wind power generation systems with the DFIG considering distribution systems and performs the dynamic analysis of wind power systems

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전기 자동차 파워트레인의 모델링 및 동특성 분석 (Modeling and Dynamic Analysis for Electric Vehicle Powertrain Systems)

  • 박광민;이성훈;진성호;곽상신
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권6호
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    • pp.71-81
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    • 2011
  • 일반적인 내연기관 자동차와는 달리, 전기자동차는 파워트레인을 구성하는 배터리, 인버터, 모터 등의 전기 동력 시스템들이 차량의 주행성능과 동역학 특성에 직접적인 영향을 준다. 따라서 전기 차량의 최종 운동 및 동특성을 예측하기 위해서, 기계 및 전기전자 복합 시스템을 세부적으로 모델링하고 이를 통한 전체 파워트레인의 해석이 필요하다. 본 논문에서는 전기자동차의 최종 출력 성능을 예측하고 분석하기 위한 전기자동차의 파워트레인 시스템의 동적 모델을 유도하였다. 전기적인 신호로부터 최종 기계 동력 시스템으로 전달되는 입출력 변수의 상관관계를 수학적으로 모델링하여 개발하였다. 또한, 전기자동차의 동특성을 시뮬레이션 할 수 있는 기준모델을 Matlab/Simulink 플랫폼 기반으로 개발하였으며, 이를 이용하여 유도된 수학적 분석 모델을 검증하였다. 이를 통하여 속도, 가속도, 추진력 등의 주요 차량 주행성능을 비교 분석하였다.

동적 등가 회로를 이용한 MMC의 시뮬레이션 모델 개발 (Development of Simulation Model for Modular Multilevel Converters Using A Dynamic Equivalent Circuit)

  • 신동철;이동명
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.17-23
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    • 2020
  • 본 논문에서는 MMC(Modular Multilevel Converter) 시스템 개발시 필요한 등가 회로를 이용한 MMC 시뮬레이션 모델을 제안한다. MMC는 하프 브릿지 혹은 풀 브릿지 형태의 서브 모듈이 직렬로 수십 개에서 수백 개가 연결된 형태의 전력변환기로, 전압형 HVDC(High Voltage Direct Current)와 같은 고압 송전에 가장 적합한 토폴로지로 선택되어 상용화 되어 있다. MMC의 알고리즘 개발을 위해서는 전체 시스템의 시뮬레이션이 필수적이다. 그러나, 수백 혹은 수천 개의 스위칭 소자를 사용하여 MMC의 시뮬레이션 모델의 구성하거나 시뮬레이션을 수행하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 전압 레벨 증가 등의 확장성이 용이하고 MMC 변환기의 전압 전류의 동특성을 등가화하여 구현한 시뮬레이션 모델을 제안한다. 스위칭 신호와 암 전류의 방향으로부터 등가 회로의 전압과 전류식을 연산하고, 이를 Matlab/Simulink를 이용하여 등가 모델화한다. 개발된 모델의 타당성을 보이기 위하여 스위칭의 소자를 이용한 5 레벨의 MMC와 본 논문에서 제안하는 등가 모델 MMC의 시뮬레이션의 결과를 보인다. 두 모델의 전류 파형, 전압 파형 등이 일치함을 보임으로써 개발 모델의 타당성을 보이고자 한다.

Robustness of optimized FPID controller against uncertainty and disturbance by fractional nonlinear model for research nuclear reactor

  • Zare, Nafiseh;Jahanfarnia, Gholamreza;Khorshidi, Abdollah;Soltani, Jamshid
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권9호
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    • pp.2017-2024
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    • 2020
  • In this study, a fractional order proportional integral derivative (FOPID) controller is designed to create the reference power trajectory and to conquer the uncertainties and external disturbances. A fractional nonlinear model was utilized to describe the nuclear reactor dynamic behaviour considering thermal-hydraulic effects. The controller parameters were tuned using optimization method in Matlab/Simulink. The FOPID controller was simulated using Matlab/Simulink and the controller performance was evaluated for Hard variation of the reference power and compared with that of integer order a proportional integral derivative (IOPID) controller by two models of fractional neutron point kinetic (FNPK) and classical neutron point kinetic (CNPK). Also, the FOPID controller robustness was appraised against the external disturbance and uncertainties. Simulation results showed that the FOPID controller has the faster response of the control attempt signal and the smaller tracking error with respect to the IOPID in tracking the reference power trajectory. In addition, the results demonstrated the ability of FOPID controller in disturbance rejection and exhibited the good robustness of controller against uncertainty.

A Variable Step Size Incremental Conductance MPPT of a Photovoltaic System Using DC-DC Converter with Direct Control Scheme

  • Cho, Jae-Hoon;Hong, Won-Pyo
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.74-82
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    • 2013
  • This paper presents a novel maximum power point tracking for a photovoltaic power (PV) system with a direct control plan. Maximum power point tracking (MPPT) must usually be integrated with photovoltaic (PV) power systems so that the photovoltaic arrays are able to deliver maximum available power. The maximum available power is tracked using specialized algorithms such as Perturb and Observe (P&O) and incremental Conductance (indCond) methods. The proposed method has the direct control of the MPPT algorithm to change the duty cycle of a dc-dc converter. The main difference of the proposed system to existing MPPT systems includes elimination of the proportional-integral control loop and investigation of the effect of simplifying the control circuit. The proposed method thus has not only faster dynamic performance but also high tracking accuracy. Without a conventional controller, this method can control the dc-dc converter. A simulation model and the direct control of MPPT algorithm for the PV power system are developed by Matlab/Simulink, SimPowerSystems and Matlab/Stateflow.

유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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터보 축 엔진의 동적특성 해석 및 시뮬레이션 (Simulation and Analysis of Dynamic Characteristics of a Turbo-shaft Engine)

  • 김세현;김해동;박성수;윤석준;김재환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.315-318
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    • 2007
  • MATLAB/$SIMULINK^{TM}$ 환경 기반에서 일반적인 터보 축 엔진의 천이상태 및 시동 특성 해석을 위한 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 터보축 엔진 구성품을 열역학 및 로터 동역학적인 관계식을 이용하여 모델을 구성하였다. 엔진 시동 특성은 보조동력장치에서 발생한 축력을 엔진 터빈에 전달시켜 엔진 각 구성품에서의 압력, 온도 및 축력의 변화 등에 대한 해석을 수행하였으며, 정상상태에서 작동 중인 모델엔진의 연료유량 변화에 대한 엔진 작동상황을 모사해 봄으로써 엔진 천이 특성에 대한 해석을 수행하였다. 향후, 엔진 제어기능을 기본 모델에 추가함으로써 보다 다양한 엔진 성능 시뮬레이션이 가능할 것으로 사료된다.

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PEM 연료전지시스템의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of PEM fuel cell system)

  • 김범수;전순일;임원식;박영일
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.353-356
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    • 2005
  • We developed a dynamic model of PEM fuel cell system which can analyze its transient response to dynamic load current. System components such as compressor, air cooler, humidifier, and stack were modeled based on their dynamic equations and performance maps by using Matlab Simulink platform. Through this simulation model, dynamic characteristics of fuel cell system including oxygen excess rat io, stack voltage, and system efficiency were shown. In addition to that, we briefly analyzed the humidity effect on cathode pressure and system efficiency, expecting that this model can be further used to optimize fuel cell system parameters just like operating pressure and temperature, humidity and oxygen excess ratio.

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Modeling, Control and Simulation of Microturbine Generator for Distributed Generation System in Smart Grid Application

  • Hong, Won-Pyo;Cho, Jae-Hoon
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.57-66
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    • 2009
  • Microturbines system (MTS) are currently being deployed as small scale on-site distributed generators for microgrids and smart grids. In order to fully exploit DG potentialities, advanced integrated controls that include power electronics facilities, communication technologies and advanced modeling are required. Significant expectations are posed on gas microturbines that can be easily installed in large commercial and public buildings. Modeling, control, simulation of microturbine generator based distributed generation system in smart grid application of buildings for both grid-connected and islanding conditions are presented. It also incorporates modeling and simulation of MT with a speed control system of the MT-permanent magnet synchronous generator to keep the speed constant with load variation. Model and simulations are performed using MATLAB, Simulink and SimPowerSystem software package. The model is built from the dynamics of each part with their interconnections. This simplified model is a useful tool for studying the various operational aspects of MT and is also applicable with building cooling, heating and power (BCHP) systems