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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김석균
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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본 논문에서 연구하는 제어 시스템의 대상인 DC/DC Buck Converter는 Converter의 종류로 출력 전압을 입력 전압보다 낮춰서 내보낸다. DC/DC Buck Converter는 고전압의 배터리, ESS(64kWh~3MWh)에서 전압을 낮춰서 다른 전자 부품의 정격 전압(12, 24V)을 공급하기 위해 필수적이다. 일반적으로 전압 강하 과정에서 손실이 발생하기 때문에, Converter 제어 기술들은 제어 성능을 높임으로써 에너지 손실을 최소화하고자 한다. 손실이 발생하는 몇 가지 원인 중 첫 번째는 시간이 지남에 따라 Converter 제어에 사용되는 파라미터(커패시턴스 C와 인덕턴스 L)값들이 변동한다는 것이다. 두 번째는 컨버터 뒤에 부착되는 회로에 따라 부하가 변동된다는 것이다. 즉, 파라미터와 부하 불확실성 문제가 Converter 제어에서 외란으로 작용하여 Converter 제어를 어렵게 한다는 것이다.
본 논문에서 제안한 제어기의 첫 번째 특징으로는 능동 댐핑항 주입을 통한 영-극점 상쇄에 의해 내부 루프와 외부 루프 직렬 구조의 1차 폐루프 시스템을 저역 통과 필터의 형태로 나타내준다는 것이다. 이는 폐루프 시스템 차수 축소를 유발하여 제어의 과도 성능과 강인성 개선에 기여한다. 두 번째 특징으로는 능동 댐핑항이 폐루프 시스템의 외란 억제 성능을 결정해준다는 것을 입증하였다. 논문 주요 기여점을 실제로 검증하기 위해 3kW DC/DC Buck Converter를 통해 실험 데이터를 제시한다. 해당 DC/DC Buck Converter는 MCU로 TI 社 LAUNCHXL-F28379D와 스위칭 회로로 모터 드라이버 BOOSTXL-DRV8305를 사용하여 제작되었다. 비교 대상 제어기는 PI 제어기로 비교 실험을 통해 제안한 제어기가 외란 억제 성능과 과도 응답의 개선이 유의미한 수준으로 나타났음을 보인다.
본 논문에서 제안한 제어기의 첫 번째 특징으로는 능동 댐핑항 주입을 통한 영-극점 상쇄에 의해 내부 루프와 외부 루프 직렬 구조의 1차 폐루프 시스템을 저역 통과 필터의 형태로 나타내준다는 것이다. 이는 폐루프 시스템 차수 축소를 유발하여 제어의 과도 성능과 강인성 개선에 기여한다. 두 번째 특징으로는 능동 댐핑항이 폐루프 시스템의 외란 억제 성능을 결정해준다는 것을 입증하였다. 논문 주요 기여점을 실제로 검증하기 위해 3kW DC/DC Buck Converter를 통해 실험 데이터를 제시한다. 해당 DC/DC Buck Converter는 MCU로 TI 社 LAUNCHXL-F28379D와 스위칭 회로로 모터 드라이버 BOOSTXL-DRV8305를 사용하여 제작되었다. 비교 대상 제어기는 PI 제어기로 비교 실험을 통해 제안한 제어기가 외란 억제 성능과 과도 응답의 개선이 유의미한 수준으로 나타났음을 보인다.
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