API 컨트롤러를 통한 단상 인버터 제어

단상 인버터의 API 컨트롤러는 정확한 전압 추적을 보장하고, APR 컨트롤러는 정상 상태 오류를 보다 효과적으로 제거합니다.

### 정상 상태 오류 없는 전압 추적을 위해 단상 인버터에 APR 컨트롤러 구현하기
* 🔌 이 시뮬레이션에는 **전압 및 전류 루프 모두에서 구현된 API 컨트롤러**가 있는 단상 인버터가 포함됩니다.
* 📉 API 컨트롤러의 문제점은 **정현파 신호를 추적할 때 정상 상태 오류**가 발생한다는 점입니다.
* 💡 "이 문제는 **PI 컨트롤러를 APR 컨트롤러로 교체**하면 해결할 수 있습니다."
* 🔄 APR 컨트롤러를 사용한 시뮬레이션에서 **기준 전압과 실제 전압이 거의 동일**하여 정상 상태 오류가 거의 발생하지 않습니다.
* 🧠 APR 컨트롤러의 구현은 **API 컨트롤러에 비해 더 까다롭습니다.**
* 🎯 제안된 제어 방법은 정상 상태 오류 없이 **AC 기준 신호의 정확한 추적**을 보장합니다.
* 📊 "API 컨트롤러를 사용하더라도 **인버터의 출력 전압을 정상 상태 오류 없이 정밀하게 제어**할 수 있습니다."

this is a mlab simulation of a single-phase inverter with API controller implemented in both the voltage and current loops. The challenge with employing API controller in inverter control lies in the fact that when tracking sinusoidal signals, there inevitably exists some steady-state error. In this case, you can observe that my reference voltage is set at 230 volts, but the actual voltage being output is 236 volts. This problem can be solved by replacing the PI controller with APR controller. This is the inverter simulation with APR controller. Here it is evident that both the reference and actual voltages are identical, resulting in nearly zero steady-state error. However, compared to API controller, the implementation of APR controller poses a more challenging task. In this presentation, I will explain a simple control method that can be employed in a single-phase inverter using API controller. This approach ensures accurate tracking of the AC reference signals without any steady-state error. So let's get started. [Music] This is the block diagram of the controller, which I'm going to explain.

you now first we compare the RMS value of the reference voltage with that of the actual output voltage to generate an error. This error is then input into API controller. As both the reference and actual values are DC quantities, the PI controller can achieve effective tracking without steady state error. The output of the PI controller is subsequently multiplied by a sinusoidal signal with unit amplitude. This resulting output is then directed to the PWM generation block, completing the control process. Now I will open the Math Lab and start doing the simulation. Add a DC voltage source, set the voltage to 400. Add an IGBT from the Edge Bridge using IGBT and connect to the DC voltage SS. Add from Blog, name it as PWM1, name it as PWM2, name it as PWM3, name it as PWM4. Add a series RLC Branch, specify the branch type as RL with a resistance value of 0.002 ohms and an inductance of 4 mandes. Copy the RLC Branch, specify the branch type as RC with a resistance value of

0.00002 ohms and a capacitance of 6 microf feds. Copy the RLC Branch. Specify the branch type as R with a resistance value of 26 ohms. Add a voltage measurement block connected across the load resistance. Add a goto block. Name it as we load. Add a constant block. Define the peak value of the required output voltage as 300 volts. Add a sum block. Change its sign to plus minus. Drag and drop the output voltage signal. Add an RMS block. Set the frequency to 50 HZ and the initial RMS voltage to 230 volts. Add a pid controller. Configure the controller type as PII with AKP value of 0.03 and Ki value of 20. Add a product block. Add a sine wave. Set the frequency 2 pi into 50. Add a gain block. Set the value is 1 divided by 400. Add a repeating sequence. Set the values for minus 1 to 1 10 khz triangular waveform. Add a relational operator. Set the operator to greater than or equal to. Copy the

block, add a gain block, set the value minus one, add a logical operator, set the operation not, copy the block, now connect all the pwm signals to the gate terminal of the igbt, add a scope, connect the output voltage to the scope, add a power guy block, make the simulation type discrete and sampling Time 1 E rise to minus 7, open the model settings, set solver type O 23t, set simulation time to 0.4 seconds, and run the [Music] simulation. This represents the output voltage and the voltage amplitude precisely matches the reference value without any steady state error. Now we change the reference to 200 volt and run the simulation. Now also the voltage amplitude exactly matches with the reference value. So the conclusion here is that even when using API controller, we can precisely control the output voltage of an inverter without any steady state error. This marks the end of the presentation. Thank you for watching.

Simple control for single phase inverter | MATLAB Simulation | Tech Simulator

I explains power electronics using simulation tools

Tech Simulator

인버터 제어: API와 APR 컨트롤러 비교

인버터 제어에 API 컨트롤러를 사용하면 정현파 신호를 추적할 때 정상 상태 오류가 발생하지만, APR 컨트롤러는 이 오류를 제거합니다.

APR 컨트롤러를 구현하면 정상 상태 오류가 거의 제로에 가깝지만 API 컨트롤러보다 더 까다로운 작업이 필요합니다.

PI 컨트롤러에 입력된 기준 전압과 출력 전압을 비교하는 간단한 제어 방법을 사용하면 정상 상태 오류 없이 AC 기준 신호를 효과적으로 추적할 수 있습니다.

전압 제어 기능이 있는 RLC 브랜치 설정하기

RLC 분기는 26옴의 저항과 6 마이크로패럿의 정전 용량을 가지며, 부하 저항에 걸쳐 전압 측정 블록이 있습니다.

피크 출력 전압은 특정 값을 가진 PID 컨트롤러에 의해 제어되는 300볼트로 설정됩니다.

이 시스템에는 사인파, 반복 시퀀스, 파형 및 주파수 제어를 위한 관계 연산자도 포함되어 있습니다.

API 컨트롤러를 사용한 인버터로 정밀한 전압 제어

이 시뮬레이션은 API 컨트롤러를 사용하는 인버터로 전압을 정밀하게 제어하여 정상 상태 오류 없이 기준값과 효과적으로 일치하는 것을 보여줍니다.

또한 레퍼런스를 200볼트로 변경하면 전압 진폭이 정확히 일치하는 것으로 나타나 전압 제어에서 API 컨트롤러의 효율성을 강조합니다.

전반적으로 이 프레젠테이션은 API 컨트롤러를 사용하면 정상 상태 오류 없이 인버터의 출력 전압을 정밀하게 제어할 수 있다는 결론을 내립니다.