• 전력전자학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.134-141
• /
• 2010

소형 PEM (Proton Exchange Membrane) 연료전지 시스템은 가습이 필요치 않아 상용화의 가능성이 크지만 그 제어 방법은 뚜렷하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 소형 PEM 연료전지 시스템의 제어를 위해 이중 루프 구조의 제어방식을 정립하고 DSP (Digital Signal Processor)를 이용하여 구현한다. 일반적으로 연료전지 시스템에서 제어의 핵심 요소는 크게 공기와 수소의 공급, 스택 내부의 수분 관리, 스택의 온도 관리로 나뉜다. 별도의 가습이 없이 공랭식으로 구동되는 소형 PEM 연료전지 스택의 제어에 있어서 팬은 스택의 공기 공급과 열관리 및 수분관리를 위한 핵심적인 역할을 하며, 퍼지밸브는 스택 내부의 잉여수분을 배출한다. 제안된 방식은 이중 제어루프를 이용한 팬의 제어를 통해 팬의 과도응답을 빠르게 하여 공기의 공급 속도를 개선시키며, 연료전지 스택의 전압변화를 피드백 하여 보상해줌으로써 연료전지가 부하변동에 대해 신속한 응답 특성을 갖도록 하였다. 제안된 방법의 유용함은 60W급 소형 PEM 연료전지 시스템의 실험과 이를 이용한 노트북 컴퓨터의 구동을 통해 검증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.134-136
• /
• 2005

The author present a modified multi-loop algorithm Including feedforward for controlling a 55kW stepdown chopper in the power supply of Maglev The gains of the control algorithm were selected based on pole locations formulated from a prototype Bessel transfer function model. The design incorporate tradeoffs in DC-to-DC converter hard-ware para-meters and pole locations. This perturvation is derived by subtracting the desired output voltage from the actual output voltage. The proportional and integral action stabilizes the system and minimizes output voltage error. In order to verify the validity of the proposed multi-loop controller, simulation study was tried using Matlab simulink.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제53권9호
• /
• pp.552-561
• /
• 2004

This paper is concerned with a new speed sensorless induction motor scheme which can be successfully applied to at any speed including even zero speed. The proposed method is robust against rotor resistance variations. In addition, simultaneous on-line estimations of speed and rotor resistance are realized based on a feedforward type torque control approach. The rotor flux with a low frequency sinusoidal waveform has been utilized to help the simultaneous estimation for both speed and rotor resistance. The control scheme has no current minor loop to determine voltage references. Since the proposed estimation does not depend on any derivative terms of currents and stator voltages, it offers a good performance at extremely low speed region for sensorless induction motor. Furthermore, the proposed control is simply using motor parameters and stator currents without determining any PI gains for current feedback and any signal injection for the rotor resistance estimation. Finally, both simulation and experimental results are given to show the effectiveness of this method.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권2호
• /
• pp.25-33
• /
• 2007

본 논문에서는 높은 dynamic range(DR)를 얻을 수 있는 단일-비트 4차 델타-시그마 모듈레이터를 제시하였으며, 이를 구현하였다. 본 모듈레이터에 사용된 루프 필터의 구조는 피드백 패스와 피드포워드 패스를 혼합하여 사용한 구조이며, 스위치-커패시터(switched-capacitor) 방식으로 구현되었다. 측정 결과로는 20kHz의 기저대역(base band)에서 3.2MHz의 클록을 사용하였을 때 최대 99dB의 DR을 얻었다. 본 모듈레이터는 $0.18{\mu}m$ standard CMOS 공정으로 만들어졌다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.505-507
• /
• 2004

This paper attempts to compensate the nonlinearity between the input voltage and the output displacement of the piezoelectric stack in dynamic actuation by the following two ways. Firstly, the charge steering by circuit configuration reduces the hysteresis of piezoelectric actuator remarkably. However, it makes the ripple in positioning due to the phase lag and noise induced from the elements of the long closed loop. Secondly, the feedforward control by neural network compensates the hysteresis of the piezoelectric actuators effectively with the appropriate selection of the input variables for the training. The improvement of the dynamic performance of the piezoelectric actuators by the developed linearization technique is verified by experiments.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권3호
• /
• pp.51-59
• /
• 2009

본 논문에서는 어쿠스틱 센서 IC 용 연속 시간 시그마-델타 모듈레이터를 구현하였다. 모듈레이터의 전력 소모를 최소화하기 위해 summing 단의 필요성을 제거한 피드-포워드 (feed-forward) 구조로 설계 하였으며, 해상도를 높이기 위해 선형성이 우수한 active-RC 필터를 사용하여 설계 하였다. 또한 초과 루프 지연 시간 (excess loop delay)에 의한 성능 저하를 방지하기 위한 회로 기법을 제안 하였다. 저 전압, 고 해상도의 4차 단일 비트 연속 시간 시그마-델타 모듈레이터는 $0.13{\mu}m$ 1 poly 8 metal CMOS 표준 공정으로 제작하였으며 코어 크기는 $0.58\;mm^2$ 이다 시뮬레이션 결과 25 kHz 의 신호 대역 내에서 91.3 dB의 SNR(signal to noise ratio)을 얻었고 전체 전력 소모는 $290{\mu}W$ 임을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.49-56
• /
• 2002

본 논문에서는 기존의 PDFF 제어기에 비선형 보상기를 적용한 위치제어에 대하여 기술한다. 이 방법은 기존의 방법보다 주어진 사양을 쉽게 만족시킬 수 있다 제어기 설계에 있어서 위상 여유와 대역폭을 동시에 조절할 수 있는 개선된 PDFF 제어기를 제시한다. PDFF 제어기의 전향 보상항을 비선형 보상기(CDIDF 제어기)로 치환함으로서 폐루프시스템의 대역폭을 감소시키지 않으면서 원하는 위상여유를 얻는 것이다. 제시된 방법은 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인된다 시뮬레이션 및 실험결과에 따라 CDIDF 제어기를 사용한 개선된 PDFF 시스템에서는 제어기의 파라미터를 적절히 설정함으로서 전반적인 설계사양을 만족시키는 것이 확인된다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.517-525
• /
• 2015

A grid connected inverter must be operated as the main electricity source under an isolated condition caused by the grid problem. Conventionally, the dual loop controller is used for the grid inverter, and the controller is used for control under the stand-alone mode. Generally, the PI(Proportional - Integral) controller is highly efficient under a synchronous reference frame, and stable control can be available. However, in this synchronous frame-based control, high-quality DSP is required because many sinusoidal calculations are necessary. When the PI control is conducted under a stationary frame, the controller constructions are made simple so that they work even with a low-price micro controller. However, given the characteristics of the PI controller, it should be designed with the phase of reference voltage considered. Otherwise, the phase delay of the output voltage can occur. Although the current controller also has a higher bandwidth than the voltage controller, distortion of the voltage is difficult to avoid only by the rapid response of the PI controller, as a sudden load change can occur in the nonlinear load. In this study, a new control method that solves the voltage controller bandwidth problem and rapidly copes with it even in the nonlinear load situation is proposed. The validity of the proposed method is proved by simulation and experimental results.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.267-275
• /
• 2007

본 논문은 현재 청정에너지의 개념으로 대두되고 있는 에너지원 가운데 기계적인 에너지로 저장하여 필요 시 꺼내어 사용할 수 있는 플라이휠 에너지 저장장치에 대한 에너지 입, 출력 모델링 및 PWM 인버터 시스템의 해석 및 제어에 관한 논문으로서, 플라이휠 저장장치 특성 및 시스템 모델링에 관해 논의한다. 재질에 따른 플라이휠의 특성과 플라이휠 에너지 저장장치의 속도 특성에 따른 전압과 전류의 변화량을 수식으로 간략화 하여 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 플라이휠의 에너지 저장상태를 분석하였다. 또한, 부하측 전원의 이상유무에 관계없이 에너지를 공급할 수 있는 Online UPS로 사용하기 위해 PDFF 제어기법을 이용하여 전압제어 및 전류제어의 이중루프 제어로 구성된 단상 PW방식의 인버터 시스템 제작하였으며, 실험을 통하여 실제로 0.1[p.u], 1[p.u]에서의 제어되는 전압, 전류제어파형 및 THD 특성에 관하여 평가한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.95-97
• /
• 2018

The power quality of Single Phase Grid-Connected Inverters (GCIs) has received much attention with the increasing number of Distributed Generation (DG) systems. However, the performance of single phase GCIs get degraded due to several factors such as the grid voltage harmonics, the dead time effect, and the turn ON/OFF of the switches, which causes the harmonics at the output of GCIs. Therefore, it is not easy to satisfy the harmonic standards such as IEEE 519 and P1547 without the help of harmonic compensator. To meet the harmonic standards a certain kind of harmonic controller needs to be added to the current control loop to effectively mitigate the low order harmonics. In this paper, the harmonic compensation is performed using a novel robust harmonic compensation method based on Digital Lock-in Amplifier (DLA). In the proposed technique, DLAs are used to extract the amplitude and phase information of the harmonics from the output current and compensate it by using a simple PI controller in the feedforward manner. In order to show the superior performance of the proposed harmonic compensation technique, it is compared with those of conventional harmonic compensation methods in terms of the effectiveness of harmonic elimination, complexity, and implementation. The validity of the proposed harmonic compensation techniques for the single phase GCIs is verified through the experimental results with a 5kW single phase GCI. Index Terms -Single Phase Grid Connected Inverter (SPGCI), Harmonic Compensation Method, Total Harmonic Distortion (THD) and Harmonic Standard.