• 제목/요약/키워드: Outer Loop Power Control

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Dual-Loop Power Control for Single-Phase Grid-Connected Converters with LCL Filter

  • Peng, Shuangjian;Luo, An;Chen, Yandong;Lv, Zhipeng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권4호
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    • pp.456-463
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    • 2011
  • Grid-connected converters have widely adopted LCL filters to acquire high harmonic suppression. However, the LCL filter increases the system order so that the design of the system stability would be complicated. Recently, sole-loop control strategies have been used for grid-connected converters with L or LC filters. But if the sole-loop control is directly transplanted to grid-connected converters with LCL filters, the systems may be unstable. This paper presents a novel dual-loop power control strategy composed of a power outer loop and a current inner loop. The outer loop regulates the grid-connected power. The inner loop improves the system stability margin and suppresses the resonant peak caused by the LCL filter. To obtain the control variables, a single-phase current detection is proposed based on PQ theory. The system transfer function is derived in detail and the influence of control gains on the system stability is analyzed with the root locus. Simulation and experimental results demonstrate the feasibility of the proposed control.

Design-Oriented Stability of Outer Voltage Loop in Capacitor Current Controlled Buck Converters

  • Zhang, Xi;Zhang, Zhongwei;Bao, Bocheng;Bao, Han;Wu, Zhimin;Yao, Kaiwen;Wu, Jing
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권4호
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    • pp.869-880
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    • 2019
  • Due to the inherent feedforward of load current, capacitor current (CC) control shows a fast transient response that makes it suitable for the power supplies used in various portable electronic devices. However, considering the effect of the outer voltage loop, the stable range of the duty-cycle is significantly diminished in CC controlled buck converters. To investigate the stability effect of the outer voltage loop on buck converters, a CC controlled buck converter with a proportion-integral (PI) compensator is taken as an example, and its second-order discrete-time model is established. Based on this model, the instability caused by the duty-cycle is discussed with consideration of the outer voltage loop. Then the dynamical effects of the feedback gain of the PI compensator and the equivalent series resistance (ESR) of the output capacitor on the CC controlled buck converter with a PI compensator are studied. Furthermore, the design-oriented closed-loop stability criterion is derived. Finally, PSIM simulations and experimental results are supplied to verify the theoretical analyses.

Internal Model Control of UPS Inverter using Resonance Model

  • Park J. H.;Kim D. W.;Kim J. K.;Lee H. W.;Noh T. K.;Woo J. I.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.184-188
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    • 2001
  • In this paper, a new fully digital control method for single-phase UPS inverter, which is based on the double control loop such as the outer voltage control loop and inner current control loop, is proposed. The inner current control loop is designed and implemented in the form of internal model control and takes the presence of computational time-delay into account. Therefore, this method provides an overshoot-free reference-to-output response. In the proposed scheme, the outer voltage control loop employing P controller with resonance model implemented by a DSP is introduced. The proposed resonance model has an infinite gain at resonant frequency, and it exhibits a function similar to an integrator for AC component. Thus the outer voltage control loop causes no steady state error as regard to both magnitude and phase. The effectiveness of the proposed control system has been demonstrated by the simulation and experimental results respectively.

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채널추정 에러와 다중 전송률 서비스를 고려한 다수 개의 엑세스포인트 전송전력제어 알고리즘 (Multi-Access Points Transmit Power Control Algorithm in Consideration of the Channel Estimation Error and the Multi Rate Service)

  • 오창윤
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.39-47
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    • 2020
  • 본 연구에서는 채널추정 에러와 다중 전송률 서비스를 고려하여 다중 엑세스포인트 전송전력제어 알고리즘을 제안한다. 실제 통신시스템에서는 1) 채널추정을 위해 사용하는 파일럿심볼의 갯수가 제한적이기 때문에, 수신단에서 채널추정이 완전하지 않으며, 2) 다중 전송률 서비스가 지원된다. 먼저, 제안하는 알고리즘이 다중 전송률 서비스 환경에서도 유일한 최소전력에 수렴함이 보장됨을 이론적으로 증명한다. 제안하는 전송전력제어 알고리즘은 하나의 내부루프와 하나의 외부루프로 구성된다. 실험결과를 통해 1) 내부루프 알고리즘은 전송전력 레벨의 수렴과 다중 전송률 서비스를 보장하고, 2) 외부루프 알고리즘은 채널추정 에러를 보상할 수 있음을 확인하였다.

UPS 인버터의 성능 개선을 위한 강인한 2중 디지털 제어기의 설계 (Design of Robust Double Digital Controller to Improve Performance for UPS Inverter)

  • 박지호;노태균;김춘삼;안인모;우정인
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.116-127
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    • 2003
  • 본 논문에서는 UPS 인버터의 성능 개선을 위하여 출력측 LC 필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프를 구성하고, 2중 제어루프에 디지털 제어시스템을 채택하였다 또한, 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 이러한 연산지연시간을 인버터 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. UPS 인버터 출련전압의 과도상태 응답특실을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 2중 제어루프에서 내부 전류 제어루프는 내부 모델 제어기를 제안하였다. UPS 인버터 출력전압의 0의 정상상태 오차를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프는 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 진압제어기를 제안하였다.

오존발생장치용 정출력 전원장치의 개발 (Development of Constant Output Power Supply System for Ozonizer)

  • 우정인;우성훈;노인배;박지호;김동완
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.113-121
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    • 2005
  • 본 논문에서는 오존발생장치의 전원측 파형에 포함되는 고주파수의 노이즈를 제거하고, 디지털 궤환 제어에 의해 오존 출력을 제어하기 위하여 전원장치의 출력측 LC 필터와 방전관 용량으로부터 커패시터 전압과 전류를 검출하여 2중의 제어루프를 설계하였다. 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 연산지연시간을 전원장치 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. 오존발생장치의 부하변동에 따르는 과도상태 응답특성을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 내부 전류 모델 제어기를 제안하였다. 또한 오존발생장치용 전원장치에서 영 오차의 정상 상태를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프를 구성하여 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 전압제어기를 제안하였다.

IMT-2000 외부회로 전력제어의 최적변수 및 성능 분석 (Optimum Parameter and Performance Analysis of Outer Loop Power Control in IMT-2000)

  • 이재성;장영민;전기준;임순용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.121-124
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    • 2000
  • In IMT-2000 systems, the outer loop dynamically adjusts the target SIR so that adequate performance in terms of the frame error rate(FER) and the true quality measure is achieved. This paper utilizes an analytic model lot outer loop power control(OLPC) adjusting the target SIR in IMT-2000. The analytic model is based on the discrete-time Markov chain as voice traffic SIR. It is described that the model can be used to find the optimum step size in voice traffic for fast fading environments. The optimum step size influences the performance of OLPC: As the step size decreases, the average target SIR increases and average FER decreases.

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소프트 핸드오프 상황에서 상향링크 송신 전력 제어 성능 분석 (Performance Analysis of Uplink Transmit Power Control during Soft Handoff)

  • 김진;박수원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8A호
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    • pp.632-638
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    • 2012
  • 이동통신시스템의 이동국이 소프트 핸드오프 상황에 놓여 있을 때, 제안되어 실제 시스템에 적용되고 있는 상향 링크 송신 전력 제어 방법의 성능을 다양한 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 분석결과 소프트 핸드오프 중에는 두 기지국이 개별 수신한 데이터의 품질보다 기지국 제어기에서 선택 결합한 후의 데이터 품질이 더 나음을 확인한다. 또한, 목표 프레임 오류율을 달성하기 위한 외부 루프 전력 제어는 각 기지국에서가 아니라 기지국 제어기에서 이뤄져야 단말이 불필요한 송신 에너지를 소비하지 않고 보다 효과적으로 목표 프레임 오류율을 달성할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다.

Dynamic Compliance and its Compensation Control of HIVC Force Control System

  • Ba, Kai-xian;Yu, Bin;Li, Wen-feng;Wang, Dong-kun;Liu, Ya-liang;Ma, Guo-liang;Kong, Xiang-dong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.1008-1020
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    • 2018
  • In this paper, the dynamic compliance and its compensation control of the force control system on the highly integrated valve-controlled cylinder (HIVC), the joint driver of the hydraulic drive legged robot, is researched. During the robot motion process, the outer loop dynamic compliance control is applied on the base of hydraulic control inner loop and most inner loop control are the force or torque closed loop control. While the dynamic compliance control effectiveness of outer loop can be affected by the inner loop self-dynamic-compliance. Based on this problem, the dynamic compliance series composition theory of HIVC force control system as well as the analysis of its self-dynamic-compliance is proposed. And then the paper comes up with the compliance-enhanced control, which is a compound compensation control method of dynamic compliance with multiple series branches. Finally, the experiment results indicate that the control method mentioned above can enhance the dynamic compliance of HIVC force control system observably. This provides the compensation control method of inner loop dynamic compliance for the outer loop compliance control requiring the high accuracy and high robustness for the robot.

정지좌표계를 이용한 3상 UPS용 PWM-VSI 제어 (PWM-VSI controller of Three-phase UPS Using Stationary Reference Frame)

  • 김민규;김재식;방상석;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.965-968
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    • 2003
  • This paper describes the PWM-VSI controller of three-phase UPS system using stationary reference frame. This controller meets the specification the UPS inverter output voltage even under the unbalanced or nonlinear load. This controller is also constructed with duble control loop of the outer voltage control loop and the inner current control loop. For the fast response of the output voltage control, yhr inner current control loop of the capacitor current os used. To get the good property against overshoot, the If controller us used. The outer voltage controller is designed with P controller and the high gain transfer function is used for the zero steady state error. All control gains of both controller is designed base on the CDM method.

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