• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1347-1356
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• 2018

In a three-phase system, three-phase AC signals can be translated into two-phase DC signals through a coordinate transformation. Thus, the PI regulator can realize a zero steady-state error for the DC signals. In the control of a three-phase grid-connected inverter, the phase angle of grid is normally detected by a phase-locked loop (PLL) and takes part in a coordinate transformation. A novel control strategy for a three-phase grid-connected inverter with a frequency-locked loop (FLL) based on coordinate transformation is proposed in this paper. The inverter is controlled as a current supply. The grid angle, which takes part in the coordinate transformation, is replaced by a periodic linear changing angle from $-{\pi}$ to ${\pi}$. The changing angle has the same frequency but a different phase than the grid angle. The frequency of the changing angle tracks the grid frequency by the negative feedback of the reactive power, which forms a FLL. The control strategy applies to non-ideal grids and it is a lot simpler than the control strategies with a PLL that are applied to non-ideal grids. The structure of the FLL is established. The principle and advantages of the proposed control strategy are discussed. The theoretical analysis is confirmed by experimental results.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.105-110
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• 2015

본 논문은 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭과 잡음의 영향을 최소화하여 최적 수신기를 구성하기 위한 적응 등화 알고리즘인 Constellation Matching-MMA의 등화 성능에 관한 것이다. 기존의 적응 등화 알고리즘 MMA에 등화기의 신호점간에 강제로 0점을 삽입하는 개념인 Constellation Matching 기법을 조합시켜 오차 신호를 얻으므로 잔류 isi와 수렴 속도를 개선할 수 있다. 적응 등화의 초기 상태에서는 주로 MMA의 특성을 가지지만, 정상 상태에 진입한 후에는 주로 CM 특성이 적용된다. 등화 성능의 분석을 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하여 기존 MMA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 모든 성능에서는 CM-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER에서는 신호대 잡음비가 20dB 이상일 때 CM의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3587-3593
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• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1152-1160
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• 2007

이 논문에서는 선형 유도 모터로 추진되는 자기부상 열차 시스템에서 열차의 속도에 따라서 추진 시스템으로부터 발생하는 간섭력의 부상 시스템에 대한 영향을 최소화하기 위한 적분형 sliding mode 부상제어기의 설계에 대해서 다룬다. 제어기 구조는 적분형 제어기와 sliding mode 제어기로 구성된다. 적분형 제어기는 정적 외란에 대해서 정상상태 오차가 영에 도달하는 것을 보장하고 sliding mode 제어기는 수학적 모델이 본질적으로 갖고 있는 불확실성에 대한 강건성을 보장 한다 sliding mode 제어기의 chattering 문제를 해결하기 위해서 연속 함수를 도입한다. 선형 유도모터에 의한 간섭력은 실험 데이터의 curve fitting에 의한 수학적 모델링을 통하여 수식화 한다. 컴퓨터 모의시험을 통해서 설계돈 적분형 sliding mode 제어기의 효율성을 보인다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.297-309
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• 2016

Grid-connected inverters (GCIs) with an LCL output filter have the ability of attenuating high-frequency (HF) switching ripples. However, by using only grid-current control, the system is prone to resonances if it is not properly damped, and the current distortion is amplified significantly under highly distorted grid conditions. This paper proposes a synchronous reference frame equivalent proportional-integral (SRF-EPI) controller in the αβ stationary frame using the parallel virtual resistance-based active damping (PVR-AD) strategy for grid-interfaced distributed generation (DG) systems to suppress LCL resonance. Although both a proportional-resonant (PR) controller in the αβ stationary frame and a PI controller in the dq synchronous frame achieve zero steady-state error, the amplitude- and phase-frequency characteristics differ greatly from each other except for the reference tracking at the fundamental frequency. Therefore, an accurate SRF-EPI controller in the αβ stationary frame is established to achieve precise tracking accuracy. Moreover, the robustness, the harmonic rejection capability, and the influence of the control delay are investigated by the Nyquist stability criterion when the PVR-based AD method is adopted. Furthermore, grid voltage feed-forward and multiple PR controllers are integrated into the current loop to mitigate the current distortion introduced by the grid background distortion. In addition, the parameters design guidelines are presented to show the effectiveness of the proposed strategy. Finally, simulation and experimental results are provided to validate the feasibility of the proposed control approach.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권6호
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• pp.1791-1804
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• 2018

To achieve a fast dynamic response and to solve the multi-objective control problems of the output currents, capacitor voltages and system constraints, this paper proposes a deadbeat and hierarchical predictive control with space-vector modulation (DB-HPC-SVM) for five-level nested neutral point piloted (NNPP) converters. First, deadbeat control (DBC) is adopted to track the reference currents by calculating the deadbeat reference voltage vector (DB-RVV). After that, all of the candidate switching sequences that synthesize the DB-RVV are obtained by using the fast SVM principle. Furthermore, according to the redundancies of the switch combination and switching sequence, a hierarchical model predictive control (MPC) is presented to select the optimal switch combination (OSC) and optimal switching sequence (OSS). The proposed DB-HPC-SVM maintains the advantages of DBC and SVM, such as fast dynamic response, zero steady-state error and fixed switching frequency, and combines the characteristics of MPC, such as multi-objective control and simple inclusion of constraints. Finally, comparative simulation and experimental results of a five-level NNPP converter verify the correctness of the proposed DB-HPC-SVM.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권11호
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• pp.215-222
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• 2018

본 논문에서는 슈퍼커패시터를 적용한 에너지 저장장치에 대해서 연구하였다. 납축전지등을 사용하였던 기존방식과는 다르게 슈퍼커패시터를 사용하여 고출력을 달성할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 연구된 저장장치는 비상전원용 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력품질 개선이나 짧은 순간에 큰 출력을 요구하는 고속 기동용 모터등의 전원시스템으로도 사용이 가능한 장점이 있다. 에너지변환 시스템은 양방향 인버터와 컨버터로 구성되어 고속, 고출력의 충전, 방전을 수행할 수 있는 장점도 있다. 양방향 인버터를 이용한 two loop 제어기 설계 방법이 제시되었고, 실험과 제작을 통해 설계 방법의 정합성을 입증하였다. 설계 순서는 먼저 상태공간 평균화 기법과 Decoupling 기법을 이용하여 선형화된 전달함수를 계산하였다. 다음 20% 오버슈트와 안정시간을 만족시키는 전류 제어기 설계를 한 후에 오버슈트 없는 전압과 10배 이상 느린 안정시간을 가지는 전압제어기를 설계한 후 단위계단응답 커브를 통해 원하는 설계특성이 나오는 지를 확인하는 과정으로 이루어진다. 설계된 제어기들은 계통과 단위 역률을 이루며 제어되기 때문에 전력품질 향상을 이룰 수 있으며, 빠른 응답특성과 정상상태 오차를 0으로 만들 수 있는 우수한 제어특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권1E호
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• pp.56-64
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• 1995

최소평균사승 적응알고리즘은 추정오차의 평균사승값을 최소화하는 추정경도방법 가운데 하나이다. 알고리즘의 잠재적인 여러 장점에도 불구하고, 이 알고리즘은 현재 기존의 최소평균자승 알고리즘 보다 실제 적게 주목받고 있다. 그 이유는 최소평균사승 알고리즘의 수렴특성에 관한 통계적 분석이 최소평균자승 알고리즘에 비해 매우 어렵고, 따라서 아직 알고리즘에 대해 모르는 분분이 많이 때문으로 보인다. 본 논문에서는 적응필터의 입력신호가 평균이 영이고 시불변 가우시안 랜덤신호일 경우 최소평균사승 적응알고리즘의 통계적인 수렴특성에 대하여 연구하였다. 이를 위해, 시스템인지 모드에서 알고리즘의 평균 및 평균자승 특성을 나타내는 일련의 관계식을 유도하였다. 그리고 알고리즘의 평균특성이 수렴하기 위한 조건을 찾았는데, 여기서 최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성이 초기치의 선택에 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 또한 최소 평균사승 알고리즘의 성능을 기존의 최소평균자승 알고리즘과 실험적으로 비교하였고, 두개의 알고리즘이 정상상태에서 같은 값의 평균자승추정오차를 갖을 때 최소평균사승 알고리즘이 치소평균자승 알고리즘에 비해 매우 빠른 수렴속도를 갖을수 있음을 확인하였다.