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무 모델/비계수형 모델 조건에서의 저차 제어기 설계방법: -이를 이용한 에너지변환기기용 제어기 자동동조 시스템의 개발-
Model-free/Non-Parametric Model Methods for Low-Order Controller Design: Its Application to Auto-Tuning Tool for Controllers of Energy Conversion Systems

  • 사업명

    특정기초연구지원사업

  • 과제명

    무 모델/비계수형 모델 조건에서의 저차 제어기 설계방법: -이를 이용한 에너지변환기기용 제어기 자동동조 시스템의 개발-

  • 주관연구기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 연구책임자

    김영철

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2009-04

  • 과제시작년도

    2007

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012884

  • 과제고유번호

    1355049517

  • 키워드

    데이터 기반 제어기 설계.3 term 제어기.특성비지정법.PID 제어기.자동동조.시간응답설계명세.폐루프 모델 식별.모멘트정합.전력변환기기.data based synthesis of controller.three term controller.characteristic ratio assignment.PID controller.auto-tuning.time response specification.closed loop identification.moment matching.power conversion system.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The main goal is to propose a very practical method of designing low-order controller that can be easily applied to different con...

    The main goal is to propose a very practical method of designing low-order controller that can be easily applied to different control systems in the area of mechanical, aeronautical, chemical, and power electronic engineering, without deep knowledge of control theory. Under the condition of model free or only time/frequency response data available, we study the data based tuning/synthesis of 3 term controllers (PID and first-order controllers) that shall meet time response specifications. Furthermore, a data based auto-tuning algorithm for the low-order process is developed. The implementation and validity of these methods are shown by applying to the controller design problems of three energy conversion systems.


    기계, 항공, 화공, 전력변환 시스템 등의 제어기 설계에 고도의 전문지식이 없어도 실용적으로 적용할 수 있는 저차제어기 설계기법을 제안한다. 적용조건은 플랜트에 대한 수학적 모델을 모르며, 단지 입출력 데이터 (시간응답/주파수응답 ...

    기계, 항공, 화공, 전력변환 시스템 등의 제어기 설계에 고도의 전문지식이 없어도 실용적으로 적용할 수 있는 저차제어기 설계기법을 제안한다. 적용조건은 플랜트에 대한 수학적 모델을 모르며, 단지 입출력 데이터 (시간응답/주파수응답 데이터)만 이용 가능한 경우를 고려하며, 시간응답설계명세를 만족하는 저차제어기(PID, 1차보상기)의 설계문제를 고려한다. 나아가 제어기 이득을 자동 튜닝하는 자동동조알고리즘을 제시한다. 이러한 설계기법을 대표적 전력변환장치에 적용함으로써 구현기술을 확보하고 유용성을 보인다.


  • 목차(Contents) 

    1. 최종보고서 ...1
    2. 목차 ...2
    3. I. 연구계획 요약문 ...3
    4. 1. 국문요약문 ...3
    5. II. 연구결과 요약문 ...4
    6. 1. 국문요약문 ...4
    7. 2. 영문요약문 ...5
    8. III. 연구내용 및 결과...6
    9. 1. 연구개발과제의 개요 ......
    1. 최종보고서 ...1
    2. 목차 ...2
    3. I. 연구계획 요약문 ...3
    4. 1. 국문요약문 ...3
    5. II. 연구결과 요약문 ...4
    6. 1. 국문요약문 ...4
    7. 2. 영문요약문 ...5
    8. III. 연구내용 및 결과...6
    9. 1. 연구개발과제의 개요 ...6
    10. 1.1 연구개발의 목적 및 필요성 ...6
    11. 1.2 연구개발의 목표 및 범위 ...7
    12. 2. 국내외 기술개발 현황 ...8
    13. 2.1 국내 기술개발 현황 ...8
    14. 2.2 국외 기술개발 현황 ...9
    15. 3. 연구수행 내용 및 결과 ...10
    16. 3.1 무 모델/비계수형 모델에 근거한 저차제어기 설계 ...11
    17. 3.1.1 제어기 설계를 위한 시스템의 식별 ...11
    18. 3.1.2 시간응답설계명세를 위한 부분모델정합방식 ...15
    19. 3.1.3 IFT/ILC 기법을 이용한 제어기 설계 ...19
    20. 3.1.4 시간응답설계명세를 위한 직접 디지털 제어기 설계 ...21
    21. 3.1.5 저차제어기의 자동동조알고리즘 개발 ...23
    22. 3.1.6 실시간 I/O모듈을 이용한 자동동조시스템 구현 ...29
    23. 3.2 알고리즘 구현 및 실험 ...33
    24. 3.2.1 AC/DC PWM 전압형 컨버터의 설계 ...33
    25. 3.2.2 UPS용 PWM 인버터의 설계 ...36
    26. 3.2.3 Flywheel 부하구동용 유도전동기 벡터제어기 설계 ...39
    27. 3.3 무 모델/비계수형 모델의 제어기 설계 Toolbox 개발 ...43
    28. 3.3.1 Toolbox의 개요 ...43
    29. 3.3.2 Toolbox의 주요기능 및 사용법 ...44
    30. 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...49
    31. 4.1 목표달성도 ...49
    32. 4.2 관련분야에의 기여도 ...50
    33. 5. 연구결과의 활용계획 ...51
    34. 5.1 추가연구의 필요성 ...51
    35. 5.2 타 연구에의 응용 ...51
    36. 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...51
    37. 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ...52
    38. 8. 참고문헌 ...52
    39. 9. 연구성과 ...53
  • 참고문헌

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