안티와인드업 Anti-Windup

이 글은 설승기님의 "전기기기 제어론" 2.5.3절 안티와인드업의 내용을 발췌했습니다. 책의 저자 설승기님께서는 2.5.3절의 내용을 C. Bohn의

"An Analysis Package Comparing PID Anti-Windup Strategies"

라는 IEEE Control Systems, vol.6, no.2, April, 1995, pp.33-40에 발표된 논문을 참조하였다고 책에서 밝히셨습니다.

안티와인드업에 대해 이야기하기 전에 와인드업에 대해 이야기를 먼저 해야겠네요. 와인드업이란 적분제어기의 경우 그 값이 제한되지 않고 제어기의 제한폭을 넘어서 제어입력이 쌓이게 되는 경우를 말합니다. 그로 인해 제어기의 입력 부호가 반전되어도 windup된 적분값으로 인해 제어기의 출력이 제대로 반응하지 않게 됩니다. 적분기 내부의 값을 제어기 출력의 제한 값에 따라 적절히 제한하는 것이 안티와인드업 Anti-Windup이라고 합니다.

위 블록이 안티와인드업이 고려된 PI제어기 입니다. 이 때 hat_e는 역기전력의 추정값으로 feed forward 보상을 해주면 전류제어 특성이 향상됩니다. 

통상 K_a는

의 수치를 사용하게 되는데, 상황에 따라서는 

의 범위에서 설정해 주는 것이 일반적이라고 합니다.

최종 v_c는

이 됩니다.