• Title/Summary/Keyword: Root-Locus Method

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퍼지 이득 스케쥴링 기법을 이용한 무인 잠수정의 심도제어기 설계 - HILS 검증 (Depth Controller Design using Fuzzy Gain Scheduling Method of a Autonomous Underwater Vehicle - Verification by HILS)

  • 황종현;박세원;김문환;이상영;홍성경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.791-796
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    • 2013
  • This paper proposes a fuzzy logic gain scheduling method for depth controller of the AUV (Autonomous Underwater Vehicle). Gains of depth controller are calculated by using multi-loop root locus technique. Fuzzy logic based gain scheduling approach is used to modify multi-loop gains as control condition. It is illustrated by simulations that the proposed fuzzy logic gain scheduling method yields smaller rising time and overshoot compared to the fixed-gain controller. Finally, being implemented on real hardwares, all the proposed algorithms are validated with integrations of hardware and software altogether by HILS.

디지털 동기좌표계 전류제어기에서의 시지연을 고려한 PWM 기법 (A Compensation Method for Time Dealy of Full Digital Synchronous Frame Current Regulator of PWM ac Drives)

  • 배본호;설승기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.244-246
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    • 2001
  • In a full digital implementation of a current regulator, the voltage output is inevitably delayed due to arithmetic calculation and PWM. In case of the synchronous frame current regulator, the time delay is accompanied by the rotation of frame. In some applications in which the ratio of sampling frequency to output frequency is not high enough, such as high power drive or super high-speed drive, it is known that the effect of rotation of frame during the delay time causes phase and magnitude error in the voltage output. The error degrades the dynamic performance and can bring about the instability of current regulator at high speed. It is also intuitively known that advancing the phase of voltage output can mitigate the instability. In this paper, the instability problems are studied analytically and a compensation method for the error has been proposed. By means of computer simulation and complex root locus analysis, comparative study with conventional methods is carried out and the effectiveness of proposed method is verified.

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직류전동기 제어기법을 적용한 3상 BLDC 모터 제어에 관한 연구 (A Study of Control for 3 Phase BLDC Motor using Control Methodology of DC Motor)

  • 김진만;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.704-711
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    • 2023
  • 본 논문은 직류전동기(DC motor)와 전기적인 특성은 유사하지만, 수명과 신뢰성이 향상된 BLDC 모터의 제어기법에 대해 언급하고 있다. BLDC모터는 회전자의 위치 정보를 사용하여 직류전동기의 기계적인 접촉에 의한 정류 장치를 제거함으로써 내구성과 속도 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 BLDC모터의 권선에 흐르는 전류가 직류전동기의 전기자에 흐르는 구형파 형태의 전류인 것에 착안하여 직류전동기에 대한 제어기를 설계하고, 설계된 제어기를 3상 BLDC모터에 적용하여 제어기의 유효성을 확인하였다. 이를 위해 3상 BLDC모터의 전기적인 파라미터 값을 가지는 단상 직류전동기의 모델링을 실시하였고, 도출된 시스템에 대해 근궤적법을 적용하여 전동기의 속도제어를 위한 PI 제어기를 설계하였다. DC 전동기의 속도제어 시뮬레이션을 시행하여 제어기의 성능을 확인하였고, 동일한 제어기를 MATLAB으로 구현한 3상 BLDC모터의 속도제어에 적용하였다. DC 전동기와 유사한 제어 결과를 3상 BLDC모터에서 얻을 수 있었고, 이를 통해 연구에서 제안한 제어기법의 유용성을 확인할 수 있었다.

유동유체가 흐르는 파이프에 의한 유연 구조물의 진동제어 (Vibration Control of Flexible Structures by using Conveying Fluid Pipe)

  • 류시웅;김건희;공창덕;오경원
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 본 연구에서는 유연 외팔 구조물의 내부에 유체를 흐르게 함으로써 구조물의 진동을 억제시키는 방법을 제안한다. 안정성 해석과 동적 응답은 유한 요소법에 기초를 두었다. 근 궤적 선도에 있어서 플러터 한계와 최적 안정화 유속을 결정하였다. 진동의 감쇠를 관찰하기 위하여 모드 중첩법이 사용되었다. 시스템의 내부 흐름에 의한 안정화 효과는 구조물의 내부 감쇠를 무시한 경우와 포함한 경우의 임펄스 응답을 통하여 분석하였다. 내부 흐름은 기체의 경우보다도 액체의 경우가 더 큰 안정화 효과가 있다는 결론을 얻어냈다.

백스텝핑을 기반으로 하는 BLDC 전동기의 위치 및 속도제어(이득 설정) (Position and Speed Control of the BLDC Motor based on the Back-stepping(Gain design))

  • 이승;전용호;조황
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.403-411
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    • 2015
  • 본 논문은 백스텝핑 설계기법을 이용하여 BLDC 전동기의 위치 및 속도, 전류제어를 위한 제어기 설계방법을 제안한다. 또한, 전체 시스템을 안정화하며 추종성능을 향상시킬 수 있는 적절한 제어이득을 설정하기 위한 방법을 제시한다. 제안된 제어기를 120W급의 BLDC 전동기에 적용하여 위치, 속도 및 전류 레퍼런스를 추종하는 능력을 시뮬레이션 시험하였다. 설계된 제어기가 정상상태의 오차가 1% 이내를 가짐으로 상태 추종 성능에 대해 유용한 제어기임을 보일 수 있었다.

Analysis of Decoupling Method in DQ Transform-based for Grid Connected Inverter

  • Windarko, Novie Ayub;Lee, Jin-Mok;Choi, Jae-Ho
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.924-925
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    • 2008
  • There are many types of grid-connected inverter controllers, PI controller based is the most popular methods. But, a common PI control is produced zero-steady state error and phase delay in sinusoidal reference. Synchronous reference frame or DQ transform based controller is capable for reducing both of zero-steady state error and phase delay is. But DQ transform based controller has cross-coupling component which difficult to analyze the system in single phase model. In this paper, to obtained single phase model of the system, DQ transform based controller is analyzed in two techniques. The first is by neglecting cross-coupling. The second is eliminated cross-coupling component by decoupling method. By these two techniques, single phase model is obtained. Then, the single phase model is analyzed to evaluate its performance in stability and frequency response, through Root Locus and Bode diagram, respectively. MATLAB and PSIM simulation is used to verify the analysis. Simulation result is shown; cross-coupling component has no significant influent to the controller.

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First-order Generalized Integrator Based Frequency Locked Loop and Synchronization for Three-Phase Grid-connected Converters under Adverse Grid Conditions

  • Luo, Zhaoxu;Su, Mei;Sun, Yao;Liu, Zhangjie;Dong, Mi
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권5호
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    • pp.1939-1949
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    • 2016
  • This paper presents an alternative frequency adaptive grid synchronization technique named HDN-FLL, which can accurately extract the fundamental positive- and negative-sequence components and interested harmonics in adverse three-phase grid voltage. The HDN-FLL is based on the harmonic decoupling network (HDN) consisting of multiple first order complex vector filters (FOCVF) with a frequency-locked loop (FLL), which makes the system frequency adaptive. The stability of the proposed FLL is strictly verified to be global asymptotically stable. In addition, the linearization and parameters tuning of the FLL is also discussed. The structure of the HDN has been widely used as a prefilter in grid synchronization techniques. However, the stability of the general HDN is seldom discussed. In this paper, the transfer function expression of the general HDN is deduced and its stability is verified by the root locus method. To show the advantages of the HDN-FLL, a simulation comparison with other gird synchronization methods is carried out. Experimental results verify the excellent performance of the proposed synchronization method.

평판 날개의 아음속 플러터 실험 및 해석 (Subsonic Flutter Experiment and Analysis of Flat Plate Wing)

  • 배재성;김종윤;양승만;이인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.56-61
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    • 2002
  • 평판 날개의 플러터에 대한 실험적 연구가 수행되었으며, 여러 가지 플러터 해석 방법들을 실험결과와 비교함으로써 검증하였다. 플러터 실험을 위한 날개 모델과 장치들이 아음속 풍동에 설치되었다. 시스템 식렬법을 이용하여 풍동 실험 데이터로부터 플러터 속도를 예측하였다. 날개 모델의 플러터 해석을 위해 MSC/NASTRAN, V-g방법, 근궤적법이 사용되었다. 해석으로 구한 플러터 속도와 실험으로부터 추정된 플러터 속도를 비교하였으며, 그 결과 잘 일치하였다. 본 연구의 날개 모델이 플러터 해석의 벤치마크 모델로 사용될 수 있을 것이다.

Point Beach 동자력발전기에 전력계통안정장치에 대한 연구 (Point Beach Nuclear Plant Application Study For Power System Stabilizers)

  • Ju-Jang Lee
    • 대한전기학회논문지
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    • 제32권9호
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    • pp.315-324
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    • 1983
  • 과파안정도의 문제중의 하나가 발전기에 장거리 송전선으로 무한의 bus가 연결되었을 때이다. Wisconsin 전력의 Point Beach발전소에 원자력turbine-발전기 #1 그리고 #2가 한 Unit 또는 두 Unit가 밀워키(Milwaukee)의 하나 또는 두 line과 분리되었을대 과파적 불안정 상태가 발생하였다. 이러한 조건하에서 전력계통안정장치(Power System Stabilizer)가 안정작동을 위하여 excitation 계통에 상용되었다. 전력계통안정장치(PSS)의 산정치를 등가 machine0infinits bus성능의 root-locus 분석과 computer 방법에 의한 분석으로 먼저 계측되었다. 이 방법은 전력계통안정장치의 디자인에 그래프식 접근을 허용하고, 디자인 제약들이 변화되어서 speed stabilizer가 계통댐핑(damping) 향상이 요구될때 종합적인 방법으로 생각되어 exciter-generator 계통의 간단한 모델을 세워 분석하였다.

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열환경 챔버 제어를 위한 PID 튜닝기법 연구 (A Study on PID Tuning Technique of a Thermal Environment Chamber)

  • 신영기;양훈철;태춘섭;장철용;조수;김영일
    • 설비공학논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.1072-1078
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    • 2005
  • The present study has been conducted to tune a PID controller for large thermal systems such as a thermal environment chamber. In spite of large thermal mass of the thermal chamber under test, its response delay time was found to be negligible mainly due to high air recirculation rate. In general, heating and cooling capacities tend to be small compared the size of a thermal environment chamber, which leads to long transient periods of one hour or so. In the study, a PI tuning method is suggested which makes system responses faster while reducing overshoots and hunting by utilizing efficiently proportional band of actuators.