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가변속 압축기를 갖는 오일쿨러의 최적 PI 제어기 설계
Optimization of a PI Controller Design for an Oil Cooler System with a Variable Rotating Speed Compressor 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.28 no.12, 2016년, pp.502 - 508  

권태은 (부경대학교 대학원 냉동공조공학과) ,  정태영 (부경대학교 실습선) ,  정석권 (부경대학교 냉동공조공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An optimized PI controller design method is presented to promote the control performance of an oil cooler system for high precision machine tools. First, a transfer function model of the oil cooler system with a variable rotating speed compressor was obtained by the perturbation method as the first ...

주제어

#최적 PI 제어기   #오일쿨러   #가변속 압축기   #절대 오차 시간곱 적분   #온도제어  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이로 인해 설계 단계에서 무시한 부동작 시간의 영향 분석, 무시 가능한 부동작 시간의 범위, PI 게인에 대한 최적 성능 검토, 구축된 모델이 갖는 파라미터 불확실성에 대한 강인성 검토는 매우 불충분 하였다. 따라서 본 연구에서는 특정 평가기준을 적용한 PI 제어로직으로 설계사양과 최적 성능을 동시에 만족시키는 가변속 압축기 방식의 오일쿨러용 온도제어 설계법을 제안한다. 제안된 방법은 냉동사이클이 선형 1차계, PI 제어기를 포함한 냉동사이클의 폐루프 제어계가 2차계로 표현되어 그 동특성이 2차계의 특성 파라미터에 의해 지배되는 원리를 이용한다.

가설 설정

  • 한편, 부동작 시간은 시정수에 비해 상대적으로 매우 짧기 때문에 무시할 수 있는 것으로 가정한다. 결국 Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오일쿨러의 전달함수는 어떻게 모델링 되는가? (1-8) 그 중 전달함수 모델 기반의 PID 단독 제어는 설계가 쉽고 제어 성능이 뛰어나 실제 산업 현장에서 가장 널리 사용되고 있다.(1-4) 오일쿨러의 전달함수는 주로 특정 열평형 상태에서 섭동법으로 구해지며 짧은 부동작 시간(dead time)을 갖는 비선형 1차계로 모델링 된다.(9) 지금까지의 연구들 대부분은 이 비선형 시스템을 선형 1차계 모델로 근사화 하여 오일쿨러의 제어 성능 향상에만 설계 초점을 맞추었다.
전달함수 모델 기반의 PID 단독 제어의 장점은? 가변속 냉동시스템의 온도제어를 위한 제어기 설계법은 다수 제안되어 있다.(1-8) 그 중 전달함수 모델 기반의 PID 단독 제어는 설계가 쉽고 제어 성능이 뛰어나 실제 산업 현장에서 가장 널리 사용되고 있다.(1-4) 오일쿨러의 전달함수는 주로 특정 열평형 상태에서 섭동법으로 구해지며 짧은 부동작 시간(dead time)을 갖는 비선형 1차계로 모델링 된다.
가변속 냉동시스템의 온도제어를 위한 제어기 설계법 중 현장에서 가장 널리 사용되고 있는 것은? 가변속 냉동시스템의 온도제어를 위한 제어기 설계법은 다수 제안되어 있다.(1-8) 그 중 전달함수 모델 기반의 PID 단독 제어는 설계가 쉽고 제어 성능이 뛰어나 실제 산업 현장에서 가장 널리 사용되고 있다.(1-4) 오일쿨러의 전달함수는 주로 특정 열평형 상태에서 섭동법으로 구해지며 짧은 부동작 시간(dead time)을 갖는 비선형 1차계로 모델링 된다.
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참고문헌 (12)

  1. Jung, Y. M., Jeong, S. K., and Yang, J. H., 2014, PI controller design of the refrigeration system based on dynamic characteristic of the second order model, Journal of the Korean Society for Power System Engineering, Vol. 18, No. 6, pp. 200-206. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Jeong, S. K. and Hong, K. H., 2013, Optimal PI controller design for refrigeration system considering disturbance, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 25, No. 2, pp. 85-93. 

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  3. Jeong, S. K., Lee, D. B., and Yoon, J. I., 2012, Comparison of system performances of hot-gas bypass and compressor variable speed control of water coolers for machine tools, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 24, No. 1, pp. 1-8. 

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  4. Shin, Y. G., Yang, H. C., Tae, C. S., Jang, C. Y., Cho, S., and Kim, Y. K., 2005, A study on PID tuning technique of a thermal environment chamber, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 17, No. 11, pp. 1072-1079. 

  5. Kim, S. C., Hong, D. S., and Chung, W. J., 2004, Temperature control for an oil cooler system using PID control with fuzzy logic, Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 13, No. 4, pp. 87-94. 

  6. Byun, J. Y. and Jeong, S. K., 2010, Design of PI and feedforward controller for precise temperature control of oil cooler system, Journal of the Korean Society for Power System Engineering, Vol. 14, No. 6, pp. 89-95. 

  7. Lee, D. B., Jeong, S. K., and Jung, Y. M., 2014, State equation modeling and the optimum control of a variable-speed refrigeration system, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 26, No. 12, pp. 579-587. 

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  8. Zheng, F. and Wang, Q. G., 2001, Robust PI controller design for nonlinear systems via fuzzy modeling approach, IEEE Trans. on Systems, Mans and Cybernetics, Vol. 31, No. 2, pp. 666-675. 

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  9. Li, H. and Jeong, S. K., 2006, An empirical model for decoupling control of a variable speed refrigeration system, Journal of the Korean Society for Power System Engineering, Vol. 10, No. 3, pp. 81-87. 

  10. Dort, R. C. and Bishop, R. H., 1993, Modern Control Systems, pp. 176-185, 578-583. 

  11. Schurt, L. C., Hermes, C. J. L., and Neto, A. T., 2010, Assessment of the controlling envelope of a modelbased multivariable controller for vapour compression refrigeration systems, Applied Thermal Engineering, Vol. 30, No. 13, pp. 1538-1546. 

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  12. Ekren, O., Sahin, S., and Isler, Y., 2010, Comparison of different controllers for variable speed compressor and electronic expansion valve, International Journal of Refrigeration, Vol. 33, No. 6, pp. 1161-1168. 

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