Idealized PID-controlled rotor-speed error for blade pitch control of wind turbines responds as a second-order system with natural frequency and damping ratio for closed-loop system. RISO National Laboratory has recommended specific natural frequency(=0.6 rad/s) and damping ratio(=0.7) for 2 MW wind turbine. The baseline controller for 5 MW wind turbine of NREL(National Renewable Energy Laboratory) is designed based on the same values of RISO recommendation. This study investigates the effect of the natural frequency and damping ratio of the controller for NREL 5 MW wind turbine. It is confirmed that RISO recommendation shall be tuned for each wind turbine.
This paper addresses linear quadratic regulation (LQR) for variable speed variable pitch wind turbines. Because of the inherent nonlinearity of wind turbines, a set of operating conditions is identified and then a LQR controller is designed for each of the operating points. The feedback controller gains are then interpolated linearly to get a control law for the entire operating region. In addition, the aerodynamic torque and effective wind speed are estimated online to get the gain-scheduling variable for implementing the controller. The potential of this method is verified through simulation with the help of MATLAB/Simulink and GH Bladed. The performance and mechanical load when using LQR are also compared with those obtained when using a PI controller.
The purpose of this paper is to control of the low-speed, high-precision PMSM 2-axes pitch/turning. In this paper, apply the PAM-PWM inverter for it. However, The PAM-PWM inverter, control algorithms and hardware is complex. But it is possible to improve the performance in the low-speed operation can reduce the effect of the PWM ripple and Dead Time of inverter by applying suitable DC-bus voltage control. The direct driver PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor) configured to vector control part, PAM control part and the other controller. The vector control part includes PI current, speed control, additional space vector modulation. PAM control part has to have PI voltage controller and P current controller for DC-bus voltage control. Besides, the motor position estimator, the speed estimator and the counter electromotive force and Dead Time Compensation are added. With this arrangement, PMSM was driven with a low pole pitch/turning by performing the current control to the current command or torque command is the paper. As a result, it was possible to minimize the disturbance component that appears in the drive in proportion to the DC voltage magnitude. The use of a hydraulic drive method for a two-axis bubble column is a typical tank. When using the PWM PAM inverter driver is in the turret can be driven by high-precision, low vibration, low noise compared to the hydraulic drive may contribute to the computerization of the turret.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.239-243
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1993
In this paper, a fault-tolerant controller using duplex processors has been designed and implemented. The PI controller is adopted as the control algorithm and the fault-tolerant control system is implemented by two single chip processors(MCS-96). Performances of the control system designed here have been shown via a simulation with application to a pitch channel autopilot.
This study is for the pitch control of blade, used in most horizontal-axis wind turbine systems, to sustain the maximum power output supplied to grid. The control of a blade can be divided into a stall regulation and a pitch control methods. The stall regulation method using an aerodynamic stall is simple and cheap, but it suffers from fluctuation of the resulting power. Pitch control method is mechanically and mathematically complicated, but the control performance is better than that of the stall regulation method. In this paper 2.5MW MOD-2 wind turbine system is adopted to be controlled by a pitch controller with PI method. The simulation performed by MA TLAB will show the variation of frequency, generator output, and pitch angle.
로터에 작용하는 불균형한 반복 하중은 풍력발전기에 구조적 하중을 발생시키고 이러한 하중이 구조물에 지속적으로 누적되면 피로 파괴와 수명 단축을 발생시킨다. Individual pitch control(IPC)는 이러한 구조적 하중을 저감시키고 풍력발전기의 작동 수명 연장에 효과가 있는 제어 방법이다. 본 연구에서는 Decentralized LQR(DLQR)과 Disturbance accommodating control(DAC)를 이용한 IPC 설계를 제시한다. DLQR은 로터 회전속도 제어를 위해 사용하였고 DAC는 블레이드에 외란으로 작용하는 바람(난류) 효과를 상쇄하도록 구성하였다. 제시된 IPC제어기의 구조적 하중 저감 효과는 Gain-scheduled PI로 설계된 Collective pitch control(CPC)과 비교하여 확인하였다. 또한, IPC의 구조물 하중 저감 효과를 확인하기 위해 피로 누적에 의한 손상정도를 나타내는 피로등가하중(DEL)을 이용하였다.
This paper presents a new gain scheduling speed controller of permanent magnet synchronous generators(PMSG) for MW-class direct-driven wind turbine systems. The proposed gain scheduling speed controller performs the speed tracking at more than one operating point, and the first-order torque observer estimates the turbine torque which is needed to precisely control the speed of PMSG. The proposed speed controller verifies that the PMSG can successfully follow the reference speed which is determined via the maximum power point tracking(MPPT) control and pitch control under turbulent wind conditions. The proposed speed control algorithm is simulated using Simulink and its performance is confirmed through comparison with the results by PI control method.
함정은 해상 운용 시 파도 및 바람의 영향으로 인하여 Pitch Roll 방향으로 운동이 불가피하다. 따라서 함정은 전 후 좌우로 연속적으로 회전 운동을 한다. 그리고 함정은 내부 장비들의 가진에 의한 다양한 주파수의 진동과 강한 파도, 폭발에 의한 충격 등의 외란 신호에 항상 노출되어 있다. 본 논문에서는 실제 시스템과 유사한 전산해석 모델을 작성한 후 외란 신호를 포함한 함정의 연속적인 거동에 대하여 2축 안정화 장치 의 동적 거동 및 위치 제어 전산해석을 수행한다.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제4권4호
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pp.81-86
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2016
In this paper, we propose a simple and effective vision-based tracking controller design for autonomous object tracking using multicopter. The multicopter based automatic tracking system usually unstable when the object moved so the tracking process can't define the object position location exactly that means when the object moves, the system can't track object suddenly along to the direction of objects movement. The system will always looking for the object from the first point or its home position. In this paper, PID control used to improve the stability of tracking system, so that the result object tracking became more stable than before, it can be seen from error of tracking. A computer vision and control strategy is applied to detect a diverse set of moving objects on Raspberry Pi based platform and Software defined PID controller design to control Yaw, Throttle, Pitch of the multicopter in real time. Finally based series of experiment results and concluded that the PID control make the tracking system become more stable in real time.
함정 추진제어시스템은 축계와 추진엔진의 과토크 및 과부하를 방지하면서 함정 작전요구성능을 만족할 수 있는 효율적인 제어로직 적용이 필수적이다. 이에 따라 함정 시운전 기간 중 추진제어기의 파라미터 값을 수정하는 이른바 튜닝(tuning)과정을 거쳐 제어체계를 최적화 하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 과정에서 초기 설정 값의 오차가 큰 경우 튜닝 시간이 과도하게 소요되거나 오버토크, 오버스피드 및 과출력으로 인해 추진 장비에 손상을 초래할 수 있다. 이에 본 논문에서는 함정 추진체계를 보호하면서 비교적 추진제어기 소프트웨어의 튜닝 경험이 적은 비숙련자도 함정 추진체계를 보호하면서 튜닝시간을 단축할 수 있는 프로세서 레버 제어기 적용을 제안한다. 프로세서 레버 제어기 성능 검증을 위해 시뮬레이션을 활용하여 프로세서 레버 제어기를 적용한 결과와 PI제어기만 적용한 결과를 비교하여 제어 특성 및 추진성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 프로세서 레버 제어기 기능을 미적용 시 발생하였던 9.74%의 과도응답이 발생하지 않아 추진체계의 안정성을 높일 수 있었으나, 시스템의 응답성이 늦어짐에 따라 함정 추진성능(가속능력)이 감소하였다. 이러한 추진성능의 저하는 프로세서 레버 제어기의 파라미터 값을 조정하여 안정적으로 해결하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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