• 제목/요약/키워드: single loop control

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위상고정 시간이 빠른 새로운 듀얼 슬로프 위상고정루프 (A Fast Locking Phase-Locked Loop using a New Dual-Slope Phase Frequency Detector and Charge Pump Architecture)

  • 박종하;김훈;김희준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권5호
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    • pp.82-87
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    • 2008
  • 본 논문은 고속 위상 고정이 가능한 새로운 듀얼 슬로프 위상고정루프를 제안한다. 기존의 듀얼 슬로프 위상고정루프는 각각 2개의 전하펌프와 위상 주파수 검출기로 구성되었다. 본 논문에서는 위상차에 따라 전하펌프의 전류를 조절해 하나의 전하펌프와 위상 주파수 검출기만으로 듀얼 슬로프 위상고정루프를 구현하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 파라미터 값으로 HSPICE 시뮬레이션을 수행하여 회로의 동작을 검증하였다. 제안된 듀얼 슬로프 위상고정루프의 위상 고정 시간은 $2.2{\mu}s$로 단일 슬로프 위상고정루프의 위상 고정 시간인 $7{\mu}s$보다 개선된 결과를 얻었다.

Static VAR Compensator-Based Voltage Regulation for Variable-Speed Prime Mover Coupled Single- Phase Self-Excited Induction Generator

  • Ahmed, Tarek;Noro, Osamu;Sato, Shinji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제3권3호
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    • pp.185-196
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    • 2003
  • In this paper, the single-phase static VAR compensator (SVC) is applied to regulate and stabilize the generated terminal voltage of the single-phase self-excited induction generator (single-phase SEIG) driven by a variable-speed prime mover (VSPM) under the conditions of the independent inductive load variations and the prime mover speed changes The conventional fixed gain PI controller-based feedback control scheme is employed to adjust the equivalent capacitance of the single-phase SVC composed of the fixed excitation capacitor FC in parallel with the thyristor switched capacitor TSC and the thyristor controlled reactor TCR The feedback closed-loop terminal voltage responses in the single-phase SEIG coupled by a VSPM with different inductive passive load disturbances using the single-phase SVC with the PI controller are considered and discussed herem. A VSPM coupled the single-phase SEIG prototype setup is established. Its experimental results are illustrated as compared with its simulation ones and give good agreements with the digital simulation results for the single-phase SEIG driven by a VSPM, which is based on the SVC voltage regulation feedback control scheme.

Single-Phase Inverter for Grid-Connected and Intentional Islanding Operations in Electric Utility Systems

  • Lidozzi, Alessandro;Lo Calzo, Giovanni;Solero, Luca;Crescimbini, Fabio
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권2호
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    • pp.704-716
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    • 2016
  • Small distributed generation units are usually connected to the main electric grid through single-phase voltage source inverters. Grid operating conditions such as voltage and frequency are not constant and can fluctuate within the range values established by international standards. Furthermore, the requirements in terms of power factor correction, total harmonic distortion, and reliability are getting tighter day by day. As a result, the implementation of reliable and efficient control algorithms, which are able to adjust their control parameters in response to changeable grid operating conditions, is essential. This paper investigates the configuration topology and control algorithm of a single-phase inverter with the purpose of achieving high performance in terms of efficiency as well as total harmonic distortion of the output current. Accordingly, a Second Order Generalized Integrator with a suitable Phase Locked Loop (SOGI-PLL) is the basis of the proposed current and voltage regulation. Some practical issues related to the control algorithm are addressed, and a solution for the control architecture is proposed, based on resonant controllers that are continuously tuned on the basis of the actual grid frequency. Further, intentional islanding operation is investigated and a possible procedure for switching from grid-tied to islanding operation and vice-versa is proposed.

Seamless Mode Transfer of Utility Interactive Inverters Based on Indirect Current Control

  • Lim, Kyungbae;Song, Injong;Choi, Jaeho;Yoo, Hyeong-Jun;Kim, Hak-Man
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권1호
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    • pp.254-264
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    • 2019
  • This paper proposes an indirect current control technique based on a proportional resonant (PR) approach for the seamless mode transfer of utility interactive inverters. Direct-current and voltage hybrid control methods have been used for inverter control under grid-connected and islanded modes. A large bandwidth can be selected due to the structure of single-loop control. However, this results in poor dynamic transients due to sudden changes of the controller during mode changes. Therefore, inverter control based on indirect current is proposed to improve the dynamic transients by consistently controlling the output voltage under all of the operation modes. A PR-based indirect current control topology is used in this study to maintain the load voltage quality under all of the modes. The design processes of the PR-based triple loop are analyzed in detail while considering the system stability and dynamic transients. The mode transfer techniques are described in detail for both sudden unintentional islanding and islanded mode voltage quality improvements. In addition, they are described using the proposed indirect control structure. The proposed method is verified by the PSiM simulations and laboratory-scale VDER-HILS experiments.

단상 전압 소스 인버터의 고조파 왜곡 보상을 위한 비례 다중 공진 제어기에 관한 연구 (A study on proportional multiple-resonance controller for harmonic distortion compensation of single phase VSIs)

  • 곽봉우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.319-326
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    • 2023
  • 본 논문에서는 단상 전압 소스 인버터 (VSIs)의 강인한 출력 전압 제어를 위한 디지털 제어기 구현과 총 고조파 왜곡(T.H.D.v) 분석을 포함한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다. 일반적으로 VSI는 내부 루프의 전류 제어기에 비례 적분(PI) 제어기를 사용하고 외부 루프의 전압 제어기에 비례 공진 (PR) 제어기가 사용된다. 그러나, 비선형 부하에서 여전히 3차, 5차 및 7차와 같은 고차 고조파 왜곡이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고조파 왜곡을 억제하기 위해 홀수 고조파 주파수에 대한 공진 제어기를 포함한 비례 다중 공진 (PMR) 제어기를 제안한다. VSI 플랜트용 컨트롤러의 주파수 응답을 분석하고 PMR 컨트롤러를 설계합니다. 시뮬레이션을 통해 PI와 PMR을 전압 제어기로 사용할 때 출력 전압의 총 고조파 왜곡 특성을 비교 검증합니다. 선형 및 비선형 하중 조건이 모두 고려되었습니다. 마지막으로 PMR 제어기를 3kW급 VSIs 프로토 타입에 적용하여 그 유효성을 입증하였다.

전문가 기법을 이용한 자동 동조 PID 제어기 (Auto-tuning PID controller using the expert method)

  • 이창구;김성중;황형수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.413-417
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    • 1989
  • The idea of expert control is to incorporate a rule based expert system in a feedback control system. In this paper, the expert system concepts are instead used as an element of the feedback loop in a single controller. The algorithms are coded in as pure form as possible and the heuristic logic is implemented as rules. This paper reports on effort to produce an implementation of an expert controller on microcomputer based system, including an industrial programmable controller.

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전류형 인버어터에 의한 복수대 권선형 유도전동기의 정상상태 해석 (Steady State Analysis on the Multiple Induction Motor Drive with a Current Soure Inverter)

  • 박민호;설승기;조승기;조재승
    • 대한전기학회논문지
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    • 제33권12호
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    • pp.480-484
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    • 1984
  • A speed control system of multiple induction motors is presented in this paper. The system consists of a single CSI, several wound retor type induction motors, and the choppers which control the rotor current of motors. Some performance characteristics are studied, and the closed control loop is suggested.

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Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용한 이중 피드백 루프 기반 단일 인덕터 이중 출력 승압형 변압기 설계 (Design of Single-Inductor Dual-Output Boost-Boost DC-DC Converter with Dual Feedback Loop Based on Relative Sawtooth Generator)

  • 윤담;김동영;이강윤
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.220-227
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    • 2014
  • 이 논문은 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 구현한 Single-Inductor Dual-Output DC-DC Converter 설계에 관한 내용을 제시하고 있다. 제어회로에는 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 동시에 사용하였다. 차동모드 피드백 루프에서 duty를 생성하기 위해서 전류 분배기 회로를 사용하여 공통모드 피드백에 의한 duty에 따라 dead-time이 유동적으로 변하는 톱니파형을 만드는 회로인 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 추가하여 차동모드 피드백 회로를 구성하였다. 0.35um 공정을 사용하여 설계한 SIDO DC-DC Converter는 2.5V 입력으로부터 2.8V와 4.2V의 전압을 출력하며 최대 전력변환 효율은 95%이다. 출력간의 Cross regulation은 출력전류가 2배씩 증가할 경우 Boost1과 Boost2의 출력전압은 각각 3.57%, 4% 수준을 보이고 있다.

스트랩다운탐색기와 1축 각속도계를 이용한 관측각제어 호밍루프설계 (Look-Angle-Control Homing Loop Design with a Strapdown Seeker and Single Gyroscope)

  • 홍주현;박국권;박상섭;유창경;조한진;조영기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.324-332
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    • 2016
  • 본 논문에서는 최소센서 조합만을 이용하는 관측각 제어기반 종말유도조종 루프의 설계방안에 대하여 제안하였다. 조종루프에서 필요한 동체자세각속도 피드백 대신 관측각속도 피드백을 적용함과 동시에 종말유도법칙으로 관측각 제어법칙을 적용함으로써 1축 각 속도계와 스트랩다운 탐색기만으로 유도조종루프의 구성이 가능하도록 하였다. 또한 탐색기에서 출력되는 관측각에 시간지연이 있더라도 유도루프의 안정성을 유지할 수 있도록 지연여유를 고려하여 유도루프를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 종말유도조종 루프를 검증하기 위하여 6자유도기반 비선형시뮬레이션을 구성하였고, 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 다양한 불확실성 요소를 고려하여 유도조종루프의 강건성을 검증하였다.

단상 UPS 인버터의 강인한 2중 데드비트제어 (Robust Double Deadbeat Control of Single-Phase UPS Inverter)

  • 박지호;허태원;안인모;이현우;정재륜;우정인
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.65-72
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    • 2001
  • 본 논문에서는 UPS용 인버터의 강인한 디지털제어를 위하여 인버터 출력측 LC필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프로 구성된 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 전압·전류의 2중 제어루프는 전압 제어루프의 커패시터 전압을 전류 제어루프의 커패시터 전류의 위상중심으로 두고, 2중 데드비트 제어를 수행함으로써 커패시터 전류의 위상지연이 보상된 완전한 진상전류 제어가 가능하게 된다. 전류 제어루프는 디지털 제어기의 시간 지연요소를 시스템의 고유한 파라미터로 가정한 2차 데드비트 제어기로 설계하여 디지털 제어기의 고유한 연산 지연시간에 의한 성능저하를 개선한다. 또한, 외란에 의한 데드비트 제어의 영향을 제거하기 위하여 부하전류 예측기법을 전류 제어루프에 부가하여 외란을 피드포워드 보상함으로써 외란에 강인한 전류제어를 수행한다.

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