| 1 |
1
소스 직류전압(source DC voltage) , 인덕턴스(inductance) 을 갖는 인덕터(inductor), 스위치 동작을 위한 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) 트랜지스터 , 다이오드 , 커패시턴스(capacitance) 를 갖는 커패시터로 구성된 직류/직류 부스트 변환기(DC/DC boost converter)가 부하 저항값(load resistance) 을 갖는 부하에 연결된 경우의 쌍일차 상태방정식(bilinear state equation)이 (E1)으로 주어지고, (E1)(E1)에서, 제어입력은 듀티비(duty ratio) 에 의해 로 정의되고 이며, 상태변수는 인덕터 전류 와 커패시터 전압 에 의해 로 정의되고, 소스 직류전압(source DC voltage) 와 다이오드 전압 에 의해 로 정의되고, , , , , , 이고, 은 트랜지스터 의 온-저항값(ON-resistance)이며, 샘플링 주기(sampling period)를 라 하고, 이산화된 인덕터 전류와 이산화된 커패시터 전압을 상태변수 로 정의하고, 이산화된 제어입력을 라 하여, (E1)을 이산화한 이산시간 상태방정식을 (E2), (E3)이라 할 때, (E2) (E3)(E3)에서 는 2×2 단위 행렬을 나타내며,기준전류 , 인덕터 전류 , 커패시터 전압 를 입력받아 상기 제어입력 를 출력하는 모델예측제어기(model predictive controller, MPC)를 포함하고,상기 모델예측제어기에서 출력되는 상기 제어입력 는설계 파라미터(design parameter)로서 미리 선택된 와, 를 만족하고 듀티비(duty ratio) 가 속하는 구간을 정하는 , 에 대해, (E4)로 주어지며, (E4)에서 , , , , 이고, 와 는 각각 상기 기준전류 에 대해 제어목표 , 를 달성했을 때의 정상상태 조건으로부터 주어지는 상태변수 의 정상상태값(steady-state value)과 제어입력 의 정상상태값을 의미하며, 는 라 하면 (E5)(E5)를 만족하도록 구하는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,와 는 (E6) (E7)로 주어지며, (E6), (E7)에서, , 이고, , , , , , 는 각각 행렬 , , , 의 원소들을 의미하며,상기 기준전류 에 대해 의 실수값이 두 개 존재하면, 대응되는 제어입력 정상상태값 가 집합 에 속하게 되는 실수값을 선택하여 적용하는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,는, (E8)(E5) 대신 (E8)을 만족하도록 구하는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 4 |
4
제1항에 있어서,기준전압 과 상기 커패시터 전압 사이의 오차신호를 입력받아 상기 기준전류 를 출력하는 비례적분(proportional-integral, PI) 제어기를 더 포함하는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 5 |
5
제1항에 있어서,직류/직류 변환기로부터 상기 인덕터 전류 를 검출하여 출력하는 전류검출부;직류/직류 변환기로부터 상기 커패시터 전압 를 검출하여 출력하는 전압검출부;상기 모델예측제어기로부터 출력된 상기 제어입력 를 입력받아 직류/직류 변환기에 제어신호를 출력하는 펄스폭변조부(pulse-width modulator);를 더 포함하는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 6 |
6
제1항에 있어서,상기 인덕터 전류 와 상기 커패시터 전압 에 대한 상태 제한조건이 (E9)로 주어질 때, (E9)(E9)는 예측된 상태 에 적용되어 제어입력 에 대한 제한조건 (E10), (E11)로 주어지며, (E10) (E11)(E10), (E11)에서, 는 , 로부터 얻어지며, (E12), (E13)을 다음과 같이 정의하여 (E13)이 공집합이 아니면,, (E12) (E13)상태 제한조건 (E9)를 만족하도록 상기 모델예측제어기에서 출력되는 상기 제어입력 는 (E12)로 주어지는 직류/직류 변환기의 출력 제어장치
|
| 7 |
7
소스 직류전압(source DC voltage) , 인덕턴스(inductance) 을 갖는 인덕터(inductor), 스위치 동작을 위한 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) 트랜지스터 , 다이오드 , 커패시턴스(capacitance) 를 갖는 커패시터로 구성된 직류/직류 부스트 변환기(DC/DC boost converter)가 부하 저항값(load resistance) 을 갖는 부하에 연결된 경우의 쌍일차 상태방정식(bilinear state equation)이 (E1)으로 주어지고, (E1)(E1)에서, 제어입력은 듀티비(duty ratio) 에 의해 로 정의되고 이며, 상태변수는 인덕터 전류 와 커패시터 전압 에 의해 로 정의되고, 소스 직류전압(source DC voltage) 와 다이오드 전압 에 의해 로 정의되고, , , , , , 이고, 은 트랜지스터 의 온-저항값(ON-resistance)이며, 샘플링 주기(sampling period)를 라 하고, 이산화된 인덕터 전류와 이산화된 커패시터 전압을 상태변수 로 정의하고, 이산화된 제어입력을 라 하여, (E1)을 이산화한 이산시간 상태방정식을 (E2), (E3)이라 할 때, (E2) (E3)(E3)에서 는 2×2 단위 행렬을 나타내며,전류검출부에서 직류/직류 변환기로부터 인덕터 전류 를 검출하여 출력하는 단계;전압검출부에서 직류/직류 변환기로부터 커패시터 전압 를 검출하여 출력하는 단계;비례적분(proportional-integral, PI) 제어기에서 기준전압 과 상기 커패시터 전압 사이의 오차신호를 입력받아 기준전류 를 출력하는 단계;모델예측제어기(model predictive controller, MPC)에서 상기 기준전류 , 상기 인덕터 전류 , 상기 커패시터 전압 를 입력받아 상기 제어입력 를 출력하는 단계;펄스폭변조부(pulse-width modulator)에서 상기 모델예측제어기로부터 출력된 상기 제어입력 를 입력받아 직류/직류 변환기에 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하고,상기 모델예측제어기에서 출력되는 상기 제어입력 는설계 파라미터(design parameter)로서 미리 선택된 와, 를 만족하고 듀티비(duty ratio) 가 속하는 구간을 정하는 , 에 대해, (E4)로 주어지며, (E4)에서 , , , , 이고, 와 는 각각 상기 기준전류 에 대해 제어목표 , 를 달성했을 때의 정상상태 조건으로부터 주어지는 상태변수 의 정상상태값(steady-state value)과 제어입력 의 정상상태값을 의미하며, 는 라 하면 (E5)(E5)를 만족하도록 구하는 직류/직류 변환기의 출력 제어방법
|
| 8 |
8
제7항에 있어서,와 는 (E6) (E7)로 주어지며, (E6), (E7)에서, , 이고, , , , , , 는 각각 행렬 , , , 의 원소들을 의미하며,상기 기준전류 에 대해 의 실수값이 두 개 존재하면, 대응되는 제어입력 정상상태값 가 집합 에 속하게 되는 실수값을 선택하여 적용하는 직류/직류 변환기의 출력 제어방법
|
| 9 |
9
제7항에 있어서,는, (E8)(E5) 대신 (E8)을 만족하도록 구하는 직류/직류 변환기의 출력 제어방법
|
