• 제목/요약/키워드: PI current controller

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복소 벡터 동기좌표계 비례 적분 전류 제어기의 안티와인드업 이득 설정 (Anti-windup for Complex Vector Synchronous Frame PI Current Controller)

  • 유현재;정유석;설승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.404-408
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    • 2006
  • 본 논문에서는 복소 벡터 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 안티 와인드업(anti-windup)이득 설정에 대해 논의한다. 복소 벡터 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기는 시스템 제정수 변동에 기존의 비례 적분 전류 제어기 보다 더 강인한 특성을 보인다. 복소 벡터 전류 제어기 역시 적분기를 포함하고 있으며, 엑츄에이터(actuator)의 물리적인 한계로 전압이 포화되는 경우에는 안티 와인드업이 필요하게 되고, 적절치 못한 안티 와인드업 이득 설정은 제어 시스템의 동특성을 저하시킬 수 있다. 따라서 복소 벡터 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기에 적합한 안티 와인드업 이득을 제안하였고, 제안된 알고리즘의 유효성은 실험을 통하여 검증하였다.

High Performance PI Current Controller for a Switched Reluctance Motor

  • Ashoornejad, A.;Rashidi, A.;Saghaeian-nejad, S.M.;Ahn, Jin-Woo
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.367-373
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    • 2014
  • The most common current controller for the Switched Reluctance Motor (SRM) is the hysteresis controller. This method, however, suffers from such drawbacks as variable switching frequency, consequent audible noise and high current ripple. These disadvantages make this controlling method undesirable for many applications. The alternative solution is the PI controller. Since the fixed gain PI current controller can only be optimized for one operating point, and on the other hand, SR motor is highly nonlinear, PI controller gain should be adjusted according to incremental inductance. This paper presents a novel method for PI current controller gain adaptation which is simple and yields a good performance. The proposed controller has been implemented on a test bench using a eZdsp F28335 board. The performance of the current controller has been investigated in both simulation and experimental tests using a four-phase 8/6 4KW SRM drive system.

Dual PI 제어기를 이용한 IPMSM 드라이브의 고성능 제어 (High Performance Control of IPMSM Drive using Dual PI Controller)

  • 고재섭;최정식;김도연;정병진;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.105-110
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    • 2008
  • This Paper proposes Dual-PI controller for high performance control of IPMSM drive. Input of traditional PI control used speed error, but Dual-PI controller used two input speed error, current error and output is output is f-axis current. Dual-PI controller is Possible both speed control and current control because it used speed error and current error Therefore, dual-PI controller can is reduced current ripple. This paper is made analysis performance of algorithm and proposes result.

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제어 시지연이 있는 고성능 PI 전류제어기에 대한 예측전류의 적용방법 (A Novel Utilization Method of the Predicted Current in the High Performance PI Current Controller with a Control time delay)

  • 이진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.426-430
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    • 2006
  • 본 논문에서는 제어 시지연을 갖는 고성능 PI 전류제어기에 대한 새로운 예측전류 적용방법을 모색한다. 먼저 선형 영구자석 동기전동기를 사용한 선형 서보 제어시스템에 존재하는 불가피한 전류예측 오차원인을 분석하고, 전류예측 오차와 제어 시지연을 고려한 전류제어 성능 개선 방법으로 수정된 동기좌표계 비간섭 PI 전류제어기를 제안한다. 그리고 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 제안된 전류제어기가 서보 제어시스템에 존재하는 전류예측 오차와 제어 시지연이 있는 경우에도 개선된 전류제어응답을 보임을 검증하였다.

Comparative Study of PI, Fuzzy and Fuzzy tuned PI Controllers for Single-Phase AC-DC Three-Level Converter

  • Gnanavadivel, J;Senthil Kumar, N;Yogalakshmi, P
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.78-90
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    • 2017
  • This paper presents the design of closed loop controllers operating a single-phase AC-DC three-level converter for improving power quality at AC mains. Closed loop inhibits outer voltage controller and inner current controller. Simulations of three level converter with three different voltage and current controller combinations such as PI-Hysteresis, Fuzzy-Hysteresis and Fuzzy tuned PI-Hysteresis are carried out in MATLAB/Simulink. Performance parameters such as input power factor and source current total harmonic distortion (THD) are considered for comparison of the three controller combinations. The fuzzy-tuned PI voltage controller with hysteresis current controller combination provides a better result, with a source-current THD of 0.93% and unity power factor without any source side filter for the three level converter. For load variations of 25% to 100%, a THD of less than 5% is obtained with a maximum value of only 1.67%. Finally, the fuzzy-tuned PI voltage with hysteresis controller combination is implemented in a Xilinx Spartan-6 XC6SLX25 FPGA board for experimental validation of power quality enhancement. A prototype 100 W, 0-24-48 V as output converter is considered for the testing of controller performance. A source-current THD of 1.351% is obtained in the experimental study with a power factor near unity. For load variations of 25% to 100%, the THD is found to be less than 5%, with a maximum value of only 2.698% in the experimental setup which matches with the simulation results.

스위치드 릴럭턴스 전동기의 히스테리시스 및 PI 전류제어기 응답특성 (A Hysteresis & PI Current Controller Response Characteristic of SRM)

  • 김동희;백원식;김민회
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.25-31
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    • 2007
  • 본 논문에서는 스위치드 릴럭턴스 전동기 (SRM)의 히스테리시스 및 PI 전류제어기법의 응답특성에 관해 고찰하였다. SRM의 전류제어를 위해 가장 널리 적용되는 히스테리시스 제어기법은 전류응답특성이 빠르다는 장점이 있으나, 스위칭 주파수의 가변으로 인한 소음이 단점으로 알려져 있다. SRM의 전류제어를 위해 적용되는 다른 전류 제어기법으로는 PI 전류제어기법이 있으나, 비선형적인 특성으로 인해 일반적인 전동기 제어시스템과 같이 몇몇 고정된 변수들로 제어기를 설계하기가 용이하지 않다. 본 논문에서는 제한된 범위 내에서 전동기가 구동된다는 가정하에 선형화를 통한 PI 전류제어기를 설계하였다. 1마력 SRM을 적용하여 전류제어 및 속도제어 실험을 수행하였으며, 실험을 통해 얻어진 데이터는 적용 용도에 적합한 전류제어기법 선정을 위한 참고자료가 될 것으로 사료된다.

PI 관측기의 불확실성 추정을 이용한 표면부착형 영구자석 동기기의 전류 제어기 설계 (Design of a Surface-Mounted PMSM Current Controller Using Uncertainty Estimation with a PI Observer)

  • 김인혁;최대식;손영익
    • 전기학회논문지
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    • 제60권5호
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    • pp.1011-1016
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    • 2011
  • This paper presents a robust current controller for a surface-mounted permanent magnet synchronous motor(SPMSM) by using a PI observer. The decoupling PI(proportional-integral) controller combined with an additional feed-forward compensation has been used for the current controller. The classical feed-forward compensation using velocity information and system parameters is not expected to achieve a robust performance against parameter uncertainties. This paper has adopted a PI observer for the feed-forward compensation to cope with parameter uncertainties without using velocity information. A simple PI observer has been designed to compensate the disturbances that represent velocity coupled terms and parameter uncertainties. Experimental results as well as computer simulations with 630W SPMSM confirm that the proposed approach can deal with the effects of the disturbance and improve the control performance.

제어 시지연이 있는 고성능 PI 전류제어기에 대한 예측전류의 적용방법 (A method of utilizing the predicted current in the high performance PI current controller with a control time delay)

  • 이진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.1-3
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    • 2006
  • This paper deals with a novel utilization method of the predicted current in the high performance PI current controller with a control time delay. The inevitable error of the predicted current in the linear servo drive using a permanent magnet linear synchronous motor is analyzed and a modified cross-coupling decoupling synchronous frame PI current controller is proposed in order to improve the current control response under the control time delay. Simulation and experimental results show that the proposed current controller has an improved current control performance under both the electrical uncertainties of a servo drive system and the control time delay.

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자기동조 퍼지 제어기를 이용한 스위치드 릴럭턴스 모터의 전류제어 (Current Control of Switched Reluctance Motor Using Self-tuning Fuzzy Controller)

  • 이영수;김재혁;오훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.473-479
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    • 2016
  • 본 논문은 가격이 저렴하고 친환경적이면서도 고성능, 고내구성, 구조적 단순함의 장점을 갖고 있어 최근에 폭넓은 관심을 받고 있는 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM: Switched Reluctance Motor)의 보다 정확하고 안정적인 전류제어 방법에 대해 설명한다. 대부분의 전동기의 전류제어 방법에는 알고리즘과 제어 이득의 선정이 다른 제어기에 비해 상대적으로 간편한 PI 제어기를 이용한 방법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 일반적인 PI 제어기는 SRM과 같이 고정자 권선의 전류 및 회전자의 위치마다 비선형적으로 파라미터가 급변하는 시스템의 경우 변하는 동작 지점마다 제어 이득을 조정해 주어야 하는 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 비선형적으로 특성이 변하는 SRM 드라이브 시스템에 제어 성능이 우수한 자기동조 퍼지 제어기를 이용한 제어기법을 적용하여 비선형적인 파라미터의 변화에도 보다 안정적인 전류제어가 가능한 것을 보였다. 또한 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 이용하여, SRM 드라이브의 전류제어에 PI 전류 제어기(PICC: PI Current Controller)와 자기동조 퍼지 전류 제어기(STFCC: Self-tuning Fuzzy Current Controller)를 각각 적용한 후 그 결과를 비교하였으며 제안한 자기동조 퍼지 제어기의 제어성능이 우수함을 확인하였다.

HVDC 시스템을 위한 진화론적으로 최적화된 자기 동조 퍼지제어기 (Genetically optimized self-tuning Fuzzy-PI controller for HVDC system)

  • 왕중선;양정제;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.279-281
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    • 2006
  • In this paper, we study an approach to design a self-tuning Fuzzy-PI controller in HVDC(High Voltage Direct Current) system. In the rectifier of conversional HVDC system, turning on, turning off, triggering and protections of thyristors have lots of problems that can make the dynamic instability and cannot damp the dynamic disturbance efficiently. The above problems are solved by adapting Fuzzy-PI controller for the fire angle control of rectifier.[7] The performance of the Fuzzy-PI controller is sensitive to the variety of scaling factors. The design procedure dwells on the use of evolutionary computing(Genetic Algorithms, GAs). Then we can obtain the optimal scaling factors of the Fuzzy-PI controller by Genetic Algorithms. In order to improve Fuzzy-PI controller, we adopt FIS to tune the scaling factors of the Fuzzy-PI controller on line. A comparative study has been performed between Fuzzy-PI and self-tuning Fuzzy-PI controller, to prove the superiority of the proposed scheme.

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