• 제목/요약/키워드: Synchronous PI decoupling control

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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.

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.

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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Control of a Bidirectional Z-Source Inverter for Electric Vehicle Applications in Different Operation Modes

  • Ellabban, Omar;Mierlo, Joeri Van;Lataire, Philippe
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권2호
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    • pp.120-131
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    • 2011
  • This paper proposes two control strategies for the bidirectional Z-source inverters (BZSI) supplied by batteries for electric vehicle applications. The first control strategy utilizes the indirect field-oriented control (IFOC) method to control the induction motor speed. The proposed speed control strategy is able to control the motor speed from zero to the rated speed with the rated load torque in both motoring and regenerative braking modes. The IFOC is based on PWM voltage modulation with voltage decoupling compensation to insert the shoot-through state into the switching signals using the simple boost shoot-through control method. The parameters of the four PI controllers in the IFOC technique are designed based on the required dynamic specifications. The second control strategy uses a proportional plus resonance (PR) controller in the synchronous reference frame to control the AC current for connecting the BZSI to the grid during the battery charging/discharging mode. In both control strategies, a dual loop controller is proposed to control the capacitor voltage of the BZSI. This controller is designed based on a small signal model of the BZSI using a bode diagram. MATLAB simulations and experimental results verify the validity of the proposed control strategies during motoring, regenerative braking and grid connection operations.

MATLAB/SIMULINK와 dSPACE 1104 시스템을 이용한 표면 부착형 영구자석 동기전동기 벡터제어 (Vector Control of SPMSM Using MATLAB/SIMULINK & dSPACE 1104 System)

  • 이용석;지준근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.317-326
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    • 2008
  • 본 논문은 MATLAB/SIMULINK와 dSPACE 1104 시스템을 사용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기 벡터제어를 구현하였다. 영구자석 동기전동기는 고정자 전류를 자속발생 전류성분과 토크발생 전류성분으로 분리하고 이를 각각 독립적으로 제어함으로써 타여자 직류전동기처럼 다루는 것이 가능하기 때문에 기존의 직류전동기 제어에 사용되던 각종 제어 알고리즘을 적용하는 것이 가능하게 된다. 본 연구에서는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 벡터제어를 구현하기 위하여, 먼저 MATLAB/SIMULINK 프로그램으로 영구자석 동기 전동기를 모델링하고 속도제어 부에는 비례-적분 제어기를, 전류제어 부에는 비간섭 비례-적분 제어기를 설계하여 제어기의 응답을 미리 확인하였다. 그리고 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위하여 dSPACE DS1104 R&D Board에 시뮬레이션을 통해 구현된 영구자석 동기전동기 벡터 제어 프로그램을 다운로드하여 실험을 통해 제안된 벡터제어 시스템의 타당성을 입증하였다