Shi, Kai;Xu, Peifeng;Wan, Zengqiang;Bu, Feifei;Fang, Zhiming;Liu, Rongke;Zhao, Dean
Journal of Power Electronics
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제16권4호
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pp.1455-1468
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2016
This paper presents a grid-connected dual stator-winding induction generator (DWIG) wind power system suitable for wide wind speed ranges. The parallel connection via a unidirectional diode between dc buses of both stator-winding sides is employed in this DWIG system, which can output a high dc voltage over wide wind speed ranges. Grid-connected inverters (GCIs) do not require booster converters; hence, the efficiency of wind energy utilization increases, and the hardware topology and control strategy of GCIs are simplified. In view of the particularities of the parallel topology and the adopted generator control strategy, we propose a novel excitation-capacitor optimization solution to reduce the volume and weight of the static excitation controller. When this excitation-capacitor optimization is carried out, the maximum power tracking problem is also considered. All the problems are resolved with the combined control of the DWIG and GCI. Experimental results on the platform of a 37 kW/600 V prototype show that the proposed DWIG wind power system can output a constant dc voltage over wide rotor speed ranges for grid-connected operations and that the proposed excitation optimization scheme is effective.
본 논문은 유도전동기 구동을 위한 태양광 발전시스템의 퍼지기반 MPPT 제어를 제시한다. 태양광 발전시스템의 최대 출력을 위하여 퍼지제어기를 이용한다. 퍼지제어기는 입력으로 최대 출력과 실제출력의 오차와 오차변화분을 사용하고 제어변수로 전압 변화분을 출력한다. 태양광 발전시스템은 퍼지기반 MPPT를 이용하여 유도전동기를 구동한다. 본 논문에서 제시한 퍼지기반 MPPT 제어는 종래의 PI 제어기와 비교를 통해 MPPT 추적성능 및 드라이브 구동성능 비교를 통해 타당성을 입증한다.
This paper is proposed by fuzzy-based MPPT control of photovoltaic to drive induction motor. Design and prototype implement of a fuzzy logic(FL) controller for maximum power extraction from a stand-alon photovoltaic is proposed in this paper. Error and the change of error between maximum power and real power are used by input of fuzzy controller. Moreover, it output changing of voltage from control constant. The validity of this paper is proved by comparing maximum power point tracking and performance of motor drive through comparison fuzzy and PI of tradition method.
This paper proposes efficient operation method of PV system consisted of multi-central which is suitable for large scale system. The multi-central system used switch at a DC-link and applied proposed algorithm can improve the efficiency and the reliability on the existing system. This algorithm, with advantage of Multi-Central system can minimize the effect of different characteristic of each PV array due to a shadow or damaged PV cell. Each system is analysed and maximum power point tracking control, DC-link voltage control and output current control is used commonly. The validity is verified after comparing of the existing system and proposed system by simulation.
In this paper, position control of focal plane compensation device using piezoelectric actuator is conducted. The forcal plane compensation device installed on earth observation satellite camera compensates micro-vibration from reaction wheels. In this study, four experimental models of the open-loop compensation device are derived using MATLAB system identification toolbox in the input range of 0~50Hz. Subsequently, the PID controller for each model is designed and the performance test of each controller is conducted through MATLAB/Simulink. According to frequency response analysis of the closed-loop compensation device system, the PID controller designed for 38~50Hz input range has enough tracking performance for the whole 0~50Hz input range. The maximum output error is about $1{\mu}m$ for the input range. The simulation results has been verified by the experimental method.
The electro-hydraulic servo winch system built in a automatic tension control equipment was designed with a latent need for an advanced system in fishing operations of the inshore and coastal fishing vessels. In order to keep the constant tension condition of warp under loading, a tension control circuit was added to the servo winch system.The dynamic performance in the open loop behaviour of the designed winch system was investigated and its applicability was tested for various possibilities of load using a load generator especially developed in order to this study.The mechanical characteristics of this system is different from that of a conventional type, that is, the tension, length, line speed and drum revolution can be automatically controlled by the information from various sensors, such as torque, rpm and pressure transducers. from the experiment results, it was verified that the servo winch system has very good output and tracking behaviour for the control input signals in different operating conditions though overshoot of out 8% in the transient characteristics of torque under the load though a overshoot of about 8% in the transient characteristics of torque under the load condition can be observed when the opening of servo valve, adjustable by the input voltage between - 10 V up to 10 V, changed suddenly.Consequently, the improved fishing winch system can be effectively used as the automatic shooting and hauling equipment of low cost for small inshore and coastal fishing vessels which engage in net fishing.
본 연구에서는 Davison이 제안한 견실 제어이론을 응용하여, 자기베어링에 의 해서 지지되는 로터계를 위한 중앙 집중식 서보제어기를 설계하였다. 삼각함수 형태 의 외란과 지령치에 대한 완벽한 영향회피와 추적을 위하여, 일반적 서보보상기(serv- ocompensator)를 MIMO 제어기에 내장하였다. 또한, 상기 제어기의 일부분(subset)으 로서, 중앙집중식 PID 제어기를 제안하였다. 제2장에 자기베어링에 의해 지지되는 강체 로터계의 동적 모델을 요약하였으며, 제3장에서 제어기법의 구축을 설명하고, 두 가지 형태의 제어기에 대한 성능 비교와 견실성의 한계를 보여주는 시뮬레이션 결과를 제 4장에 제시하였다.
본 연구에서는 고도의 비선형 로봇 매니플레이터를 위한 새로운 적분 가변 구조 제어기를 설계하였다. 특수 적분 슬라이딩 면과 외란 관찰기를 이용한 사전 성능을 갖는 개선된 레귤레이션 제어이다. 어떠한 리칭 구간도 없이 주어진 초기조건부터 원점까지 슬라이딩 궤적을 정확히 사전 결정하기 위하여 특수한 초기 조건을 갖는 적분 변수를 갖는 슬라이딩 면이 채택되었다. 그리고 외란 관찰기를 사용한 연속 입력은 큰 계산 부하 없이 사전 추적오차 범위내의 사전에 결정된 슬라이딩 궤적을 추적하게 한다. 사전에 결정된 슬라이딩 궤적을 사전에 결정된 추적 오차의 성능은 슬라이딩 면의 값과 슬라이f딩 출력의 오차와 관계와 페루프 안정성과 함께 두 개의 정리를 통하여 명확히 검진되었다. 제안된 레귤레이션 제어기의 설계는 성능 설계와 강인성 설계로 각 독립 링크 상에 분리된다. 제안된 알고리즘의 유용성은 매개변수 불확실성과 페이로드 변동하의 이 축 로봇의 레귤레이션 제어에 대한 시뮬레이션 연구를 통하여 무 리칭 구간, 무 오버슈트, 사전 추적 오차를 갖는 사전 결정 출력, 용이한 출력 가변성, 설계 단계의 분리 등의 관점에서 입증되었다.
최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.
This paper presents an automatic tuning method for parameters of a multivaiable self-tuning velocity-type PID controller which adapts to changes in the system parameters with time delays and noises. The velocity-type PID control structure is determined in the process of minimizing the variance of the auxiliarly output, and self-tuning effect is achieved through the recursive least square algorithm at the parameter estimation stage and also through the Robbins-Monro algorithm at the stage of optiminzing the design parameters of the controller. The proposed PID type multivariable self-tuning method is simple andeffective compared with other esisting multivariable self-tuning methods. Computer simulation has shown that the proposed algorithm is beter than the trial-and-error method in the tracking performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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