• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.632-639
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• 2003

This paper proposes a simple compensation scheme for the time delay caused by measurement, calculation and selection of voltage vector in Direct Torque Control (DTC) of an induction motor. In general scheme, it is difficult to know the exact delay time, furthermore the delay time can be varied by program routines for calculation and processing of measured data. In this proposed scheme, by applying voltage vector at the beginning of next sampling period, a fixed delay time is achieved and its compensation becomes much simpler. Furthermore, with the simple compensation algorithm, an improved performance can be achieved by shortening sampling period. Experimental results prove the feasibility of the proposed scheme in induction motor control.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1833-1842
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• 2016

In grid-connected converter control, grid voltage feedforward is usually introduced to suppress the influence of grid voltage distortion on the converter's grid-side AC current. However, owing to the time-delay in control systems, the suppression effect of the grid voltage distortion is seriously affected. In this paper, the positive effects of the grid voltage feedforward control are analyzed in detail, and the time-delay caused by the low-pass filter (LPF) in the voltage filtering circuits and digital control are summarized. In order to reduce the time-delay effect on the performance of the feedforward control, a voltage feedforward control strategy with time-delay compensation is proposed, in which, a leading correction of the feedforward voltage is used. The optimal leading step used in this strategy is derived from analyzing the phase-frequency characteristics of a LPF and the implementation of digital control. By using the optimal leading step, the delay in the feedforward path can be further counteracted so that the performance of the feedforward control in terms of suppressing the influence of grid voltage distortion on the converter output current can be improved. The validity of the proposed method is verified through simulation and experiment results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.425-428
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• 2000

A new dead time compensation method using time delay control approach is presented. The dead time in switching pattern cause the voltage distortion and it can be considered as the disturbance voltage. In this paper the disturbance voltage is estimated using time delay control and the estimated disturbance voltage is summed with voltage command in predictive current control by a feed-forward. The proposed scheme is implemented on a PMSM and the effectiveness is verified through comparative simulation.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1001-1008
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• 2003

A time-delay compensation method for vector control system is proposed that can compensate for voltage and current distortions resulting from a time delay in the overall system due to the low pass filter, hysteresis control inverter, microprocessor program computation time, and so on. The proposed scheme estimates the time delay using the difference between the Q-axis stator current command and the time-delayed actual Q-axis stator current in a synchronous reference frame, then compensates the time delay in the voltage and current using the angular displacement of a DQ transformation. Accordingly, the proposed scheme can accurately compensate for the time delay related to the overall system, thereby significantly improving the performance of the vector control system, as verified by simulation and experiment.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.275-284
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• 2004

본 논문은 동적전압보상기(DVR)의 제어를 위한 우수한 성능의 디지털제어기를 제시하고 제어이득(Control Gain)의 설정에 관하여 논한다. DVR계통의 전력회로를 분석하여 DVR의 운전한계를 찾고 그에 따른 제어목표 및 제어기 구조를 제시한다. 디지털 제어기는 인버터의 PWM 스위칭과 함께 제어시스템의 시간지연을 야기한다. 이러한 시간 지연은 제어시스템의 전달함수를 1차수 높게 하여 제어시스템을 더한층 복잡하고 불안정하게 한다. 본 논문은 제어기의 시간지연을 고려하여 제안된 제어기의 이득을 설정하는 방법을 제시하고 인버터의 스위칭 주파수와 관련하여 출력측 필터요소의 설계지침을 제시한다. 제안된 설계방법에 의하여 전디지털화(Full Digital Control) 된 DVR 시스템을 제작하여 이론을 검증한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.234-238
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• 2023

본 논문에서는 PVT(process, voltage, and temperature) 변화에 대한 보상기능을 가지는 시간-디지털 변환기(time-to-digital converter : TDC)를 제안한다. 일반적인 지연 라인(delay line) 기반의 TDC는 인버터의 전파 지연을 기반으로 시간을 측정하기 때문에 근본적으로 PVT 변화에 민감하다. 이 논문은 PVT 변화에 의한 전파 지연을 보상하여 TDC의 해상도 변화를 최소화시키는 방법을 제안한다. 또한 넓은 입력 측정 범위(detection range)를 갖기 위해 Cyclic Vernier TDC (CVTDC) 구조를 채택한다. 제안하는 PVT보상 기능의 CVTDC는 45nm CMOS 공정으로 설계되어, 8mW의 전력을 소모하며, 5 ps의 TDC 해상도 및 약 5.1 ns 입력 측정 범위를 갖는다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.11-18
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• 2017

In order to maintain customer voltages within the allowable limit($220{\pm}13V$) as much as possible, tap operation strategy of SVR(Step Voltage Regulator) which is located in primary feeder, is widely used for voltage control in the utilities. However, SVR in nature has operation characteristic of the delay time ranging from 30 to 150 sec, and then the compensation of BESS (Battery Energy Storage System) during the delay time is being required because the customer voltages in distribution system may violate the allowable limit during the delay time of SVR. Furthermore, interconnection of PV(Photovoltaic) system could make a difficultly to keep customer voltage within the allowable limit. Therefore, this paper presents an optimal coordination operation algorithm between BESS and SVR based on a conventional LDC (Line Drop Compensation) method which is decided by stochastic approach. Through the modeling of SVR and BESS using the PSCAD/EMTDC, it is confirmed that customer voltages in distribution system can be maintained within the allowable limit.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.42-49
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• 2016

본 논문에서는 지연 선로의 경로차를 이용하여 4~6 GHz의 연속파 신호를 감지하여 125 MHz의 해상도로 순시 주파수를 측정하는 순시 주파수 측정용 수신기를 설계 및 제작하였다. 수신기는 4 비트 지연 선로 구조를 가졌으며, 전력 분배기, 지연 선로, 전력 합성기, 전력 검파기, 비교기 등으로 구성되었다. 각각의 비트에 배정된 지연 선로의 주파수에 따른 경로 손실 차이를 보상하고, 전력 검파 특성의 주파수 의존성을 보정하기 위해 오프셋 전압 보상을 비교기에 적용하여 측정의 정확성을 향상시켰다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.43-51
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• 2010

본 논문에서는 고전압 전동기 가변속 장치인 H-브릿지 멀티레벨(H-Bridge Multi-Level; HBML) 인버터를 이용한 유도 전동기 벡터 제어시 인버터의 출력 전압 위상 지연 현상을 해석하고 전류 제어기의 보상 기법을 제시하였다. Phase-Shifted Pulse Width Modulation (PSPWM) 기법을 적용한 HBML 인버터는 개별 인버터 모듈이 독립적으로 동작할 수 있어서 확장성과 모듈화 능력이 향상되는 장점이 있다. 그러나 이러한 PSPWM을 적용한 HBML 인버터는 기준 전압과 실제 전압 사이에 위상 차이가 있기 때문에 출력 주파수에 대한 샘플링 주파수의 비율이 충분하지 않은 고속 영역에서 전류 제어기를 불안정하게 하는 원인이 된다. 전류 제어기의 불안정성은 기준 전압과 출력 전압의 위상 차이를 보상하는 제안된 방법을 추가함으로써 제거하였다. 본 방법은 인버터의 스위칭 주파수가 낮고, 전동기 속도가 높은 조건에서 PSPWM을 이용한 HBML 인버터 시스템에 효과적이며, 13레벨로 구성된 HBML 인버터로 구동되는 6,600[V] 1,400[kW] 유도전동기 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권3호
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• pp.674-685
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• 2017

The conventional model predictive direct torque control (MPDTC) method uses all of the voltage vectors available from a two level voltage source inverter for the prediction of the stator flux and stator current, which leads to a heavy computational burden. This paper proposes an improved model predictive direct torque control method. The stator flux predictive controller is obtained from an analysis of the relationship between the stator flux and the torque, which can be used to calculate the desired voltage vector based on the stator flux and torque reference. Then this method only needs to evaluate three voltage vectors in the sector of the desired voltage vector. As a result, the computational burden of the conventional MPDTC is effectively reduced. The time delay introduced by the computational time causes the stator current to oscillate around its reference. It also increases the current and torque ripples. To address this problem, a delay compensation method is adopted in this paper. Furthermore, the switching frequency of the inverter is significantly reduced by introducing the constraint of the power semiconductor switching number to the cost function of the MPDTC. Both simulation and experimental results are presented to verify the validity and feasibility of the proposed method.