• 제목/요약/키워드: nonlinear compensator

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Current Limit Strategy of Voltage Controller of Delta-Connected H-Bridge STATCOM under Unbalanced Voltage Drop

  • Son, Gum Tae;Park, Jung-Wook
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.550-558
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    • 2018
  • This paper presents the current limit strategy of voltage controller of delta-connected H-bridge static synchronous compensator (STATCOM) under an unbalanced voltage fault event. When phase to ground fault happens, the feasibility to heighten the magnitude of sagging phase voltage is considered by using symmetric transformation method in delta-structure STATCOM. And the efficiency to cover the maximum physical current limit of switching device is considered by using vector analysis method that calculate the zero sequence current for balancing the cluster energy in delta connected H-bridge STATCOM. The result is simple and obvious. Only positive sequence current has to be used to support the unbalanced voltage sag. Although the relationship between combination of the negative sequence voltage with current and zero sequence current is nonlinear, the more negative sequence current is supplying, the larger zero sequence current is required. From the full-model STATCOM system simulation, zero sequence current demand is identified according to a ratio of positive and negative sequence compensating current. When only positive sequence current support voltage sag, the least zero sequence current is needed.

주기적인 상부 외란이 인가되는 2축 도립 진자의 자세 제어 (The Attitude Control of The Double Inverted Pendulum with Periodic Upper Disturbance)

  • 남노현;이건영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2309-2311
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    • 1998
  • The attitude control of a double inverted pendulum with a periodical disturbance at link top is dealt in this paper. The proposed system is consisted of the double inverted pendulum and a disturbance link. The lower link is hinged on the plate to free for rotation in the vertical plane. The upper link is connected to the lower link through a DC motor. The DC motor is used to control the posture of the pendulum by adjusting the position of the upper link. The periodical disturbance can be generated by the additional link attached at the end of link 2 through another DC motor, which is the modeling of a posture for a biped supporting with one leg. The motor for the joint simulates the knee joint(or hip joint) and the disturbance for the legs moving in air. The algorithm for controlling a proposed inverted pendulum is consisted of a state feedback control and a fuzzy logic controller. The fuzzy controller keeps the center of gravity of the biped within the specified range through the nonlinear feedback compensator. The state feedback control takes over the role to maintain a desired posture regardless the disturbance at the link top. In these case, the change of the angle and COG of an upper link is compensated with on-line. Simulations with a mathematical model are conducted to show the validity of the proposed controller.

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전력 품질 개선을 위한 STATCOM 시스템의 강인 안정도 해석 (Robust Stability Analysis of STATCOM System for Power Quality Enhancement)

  • 성화창;박진배;탁명환;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.220-225
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    • 2010
  • 본 논문에서는 전력 품질 개선 및 전력 계통 신뢰도 향상을 위한 방안으로서 STATCOM 발전 시스템의 시스템 모델링 및 강인 안정성에 대한 연구를 수행하고자 한다. STATCOM은 복잡한 전력 계통을 안정화하고 공급전원을 일정하게 유지할 목적으로 제안된 기술이다. 기존의 전력 보상 장치에 비해 전력 제어 범위가 상당히 넓은 편이며, 시스템 구성요소가 비선형적 움직임을 보이고 있다. 또한, 외부 환경에 따른 파라미터 변동이 있기 때문에 시스템 제어를 위한 새로운 기법 마련이 필요하다. 이를 해결하기 위하여, 시스템을 퍼지 이론을 통해 접근하여 모델링을 수행하게 되며, 강인 안정도 해석을 통해 시스템의 불확실성 요소에 대한 대비를 하게 된다.

Online Dead Time Effect Compensation Algorithm of PWM Inverter for Motor Drive Using PR Controller

  • Park, Chang-Seok;Jung, Tae-Uk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1137-1145
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    • 2017
  • This paper proposes the dead time effect compensation algorithm using proportional resonant controller in pulse width modulation inverter of motor drive. To avoid a short circuit in the dc link, the dead time of the switch device is surely required. However, the dead time effect causes the phase current distortions, torque pulsations, and degradations of control performance. To solve these problems, the output current including ripple components on the synchronous reference frame and stationary reference frame are analyzed in detail. As a results, the distorted synchronous d-and q-axis currents contain the 6th, 12th, and the higher harmonic components due to the influence of dead time effect. In this paper, a new dead time effect compensation algorithm using proportional resonant controller is also proposed to reduce the output current harmonics due to the dead time and nonlinear characteristics of the switching devices. The proposed compensation algorithm does not require any additional hardware and the offline experimental measurements. The experimental results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed dead time effect compensation algorithm.

쌍입력 기술함수를 갖는 비선형 제어기를 이용한 직류전동기 제어시스템에 관한 연구 (A Study on the DC Motor Control System using Nonlinear Controller with Dual-Input Describing Function)

  • 김익수;안영주;최연욱;이형기
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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    • pp.205-208
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    • 2000
  • 본 논문에서는 PDFF제어의 전향 보상항을 쌍입력 기술함수형 비선형 제어기로 대체하고 대역폭과 위상여유를 동시에 제어할 수 있는 개선된 PDFF 제어기를 구성한다 구성된 시스템의 제어성능을 고찰하기 위해 직류전동기 위치 제어시스템에 복소 쌍입력 보상기를 PDFF 제어기에 적용시켜 시뮬레이션을 한다. 시뮬레이션 결과 비선형 제어기의 제2 정현파 입력의 크기를 조절함에 따라 폐루프 시스템의 대역폭과 위상여유를 쉽게 조절할 수 있는 안정한 제어기를 설계하는 것이 가능하다.

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Smart tracking design for aerial system via fuzzy nonlinear criterion

  • Wang, Ruei-yuan;Hung, C.C.;Ling, Hsiao-Chi
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권4호
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    • pp.617-624
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    • 2022
  • A new intelligent adaptive control scheme was proposed that combines the control based on interference observer and fuzzy adaptive s-curve for flight path tracking control of unmanned aerial vehicle (UAV). The most important contribution is that the control configurations don't need to know the uncertainty limit of the vehicle and the influence of interference is removed. The proposed control law is an integration of fuzzy control estimator and adaptive proportional integral (PI) compensator with input. The rated feedback drive specifies the desired dynamic properties of the closed control loop based on the known properties of the preferred acceleration vector. At the same time, the adaptive PI control compensate for the unknown of perturbation. Additional terms such as s-surface control can ensure rapid convergence due to the non-linear representation on the surface and also improve the stability. In addition, the observer improves the robustness of the adaptive fuzzy system. It has been proven that the stability of the regulatory system can be ensured according to linear matrix equality based Lyapunov's theory. In summary, the numerical simulation results show the efficiency and the feasibility by the use of the robust control methodology.

회전운동 제어시스템을 위한 고성능 추적제어기의 설계 (High-Performance Tracking Controller Design for Rotary Motion Control System)

  • 김영덕;박수현;류성현;송철기;이호성
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.43-51
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    • 2021
  • A robust tracking controller design was developed for a rotary motion control system. The friction force versus the angular velocity was measured and modeled as a combination of linear and nonlinear components. By adding a model-based friction compensator to a nominal proportional-integral-derivative controller, it was possible to build a simulated control system model that agreed well with the experimental results. A zero-phase error tracking controller was selected as the feedforward tracking controller and implemented based on the estimated closed-loop transfer function. To provide robustness against external disturbances and modeling uncertainties, a disturbance observer was added in the position feedback loop. The performance improvement of the overall tracking controller structure was verified through simulations and experiments.

상하동요 감쇠장치 적용을 통한 새로운 다물체동역학 프로그램의 적용성 검토 (Study on the Applicability of a New Multi-body Dynamics Program Through the Application to the Heave Compensation System)

  • 구남국;하솔;노명일
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.247-254
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    • 2013
  • 본 논문에서는 해상 시추작업을 위한 heave compensation system의 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 우선 시뮬레이션을 위하여, 다물체계 동역학 커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 입력 받은 heave compensation system 시뮬레이션 모델의 운동학적 정보를 이용하여 recursive Newton-Euler formulation 방법을 기반으로 운동방정식을 자동으로 구성하고, 수치적으로 해를 계산하는 기능을 한다. 그리고 해상 시추선에 작용하는 외력을 계산하기 위하여 유체 정역학적 힘과 유체 동역학적 힘을 계산하는 모듈을 개발하였다. 이와 같이 개발한 커널과 모듈들을 적용하여 해상 시추선의 hoisting system 동적거동 해석을 수행하고, 관절에서의 구속력을 계산하였다.

디지털 신호 처리 기술을 융합한 음향 전력 증폭기의 비선형 보상 (Compensation of the Non-linearity of the Audio Power Amplifier Converged with Digital Signal Processing Technic)

  • 은창수;이유칠
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.77-85
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    • 2016
  • 음향 전력 증폭기의 출력단에서 발생하는 비선형성을 보상하는 디지털 신호 처리 기술을 제안하고 그 모의실험 결과를 제시한다. 음향 전력 증폭기에 사용되는 소자에 의한 비선형성을 간접학습구조와 적응형 필터로 구성되는 디지털 신호 처리 기술로 보상한다. 적응형 필터를 사용함으로써 증폭기의 비선형 특성이 시간적으로 변하더라도 이를 적응적으로 보상할 수 있다. 모의실험 결과 전치 보상기는 3 차의 다항식으로 구현할 수 있으며 홀수차 비선형성을 효과적으로 제거할 수 있음을 보였다. 짝수 차 비선형은 출력 신호에 존재하는 직류 옵셋이 가장 큰 부분을 차지하며 이는 제안하는 기술로는 제거가 어려우므로 바이어스 회로 설계 시 유의해야 한다. 제안하는 기술은 아날로그 시스템의 본질적 특성 결함을 디지털 신호 처리 기술로서 보상할 수 있음을 보여준다.

공진 제어기를 이용한 계통 연계형 인버터의 데드타임 보상 (Dead Time Compensation of Grid-connected Inverter Using Resonant Controller)

  • 한상협;박종형;김홍근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.569-576
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    • 2011
  • 본 논문에서는 PWM 인버터에 적합한 새로운 데드타임 보상방법을 제안한다. 최근 PWM 인버터는 교류전동기, 분산전원용 계통연계 시스템, 정지형보상기 등의 다양한 산업에 사용되고 있다. 그러나 사용되는 전력용 소자의 비선형적인 특성과 데드타임에 의해 전력의 품질이 저하되고 전류에 고조파가 발생하게 된다. 데드타임에 의한 고조파는 정지좌표계상에서는 제 5, 7 고조파가, 동기좌표계상에서는 제 6 고조파가 가장 현저하다. 본 논문에서는 동기좌표계상에서 공진제어기를 사용하여 제 6 고조파를 보상하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템의 안정도를 유지하면서도 데드타임에 의한 전류의 고조파를 억제하여 전력품질을 향상시킬 수 있고, 제 6 고조파를 검출하기 위한 별도의 연산이나 외부적인 하드웨어, 추가적인 실험이 필요하지 않다는 장점이 있다.