수소 연료전지로 구동되는 리프트–순항형 무인항공기(UAV)는 비행 단계에 따른 하중 변동에 대한 응답성을 향상시키기 위해 종종 이차 에너지 저장 장치를 통합하며, 이에 따라 다중 전원원 간 전력 배분을 최적화하는 효율적인 에너지 관리 전략이 요구된다. 본 논문은 다중 스택 연료전지 시스템과 배터리를 포함하는 리프트–순항형 UAV의 하이브리드 전원 시스템을 위한 혁신적인 연료전지 DC–DC 변환기(FDC) 설계를 제시한다. 본 연구의 독창성은 이중 입력 단일 출력 변환기 구조와 제어 알고리즘을 통해 다중 스택 연료전지 시스템에 적합한 FDC를 개발한 데 있다. 두 개의 수소 연료전지 스택에서 공급되는 입력을 단일 출력으로 통합하기 위해 단일 전압 제어기–이중 전류 제어기 구조의 제어기를 적용하였으며, 그 성능은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다. 입력 비대칭이 발생하더라도 부하 분담이 유지되었고, 시뮬레이션된 단일 스택 입력 고장 상황에서 FDC 출력 파형을 분석함으로써 고장 허용 성능을 평가하였다. 또한 가정된 비행 시나리오 하에서, 전원 공급 모드 전환과 전력 분배 알고리즘의 적용을 통해 안정적이고 효율적인 전력 공급이 달성됨을 결과가 보여준다.

본 논문은 영구자석 동기전동기(PMSM) 구동 시스템에서 PI 제어기를 위한 반복적 자동튜닝 알고리즘을 제안한다. 제어기 이득은 극-영점 상쇄(pole–zero cancelation)로부터 유도된 전동기 파라미터 기반 공식에 의해 초기 설정되며, 이는 이론적인 1차 근사를 제공한다. 지연, 비선형성, 모델링되지 않은 동역학과 같은 실제 비이상성으로 인해 발생하는 불일치를 해소하기 위해, 제안된 방법은 시간영역 성능 지표의 실시간 측정에 기반하여 이득을 반복적으로 정교화한다. 각 반복에서는 상승시간, 피크 시간, 그리고 최대초과율(percent overshoot)을 사전에 정의된 목표값과 비교하고, 그에 따라 이득 보상 항을 계산한다. 이러한 보상은 모든 성능 지표가 원하는 범위에 포함될 때까지 제어기 이득을 갱신하는 데 적용되며, 그 시점에서 튜닝 과정은 자동으로 종료된다. 제안된 알고리즘의 유효성은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션과 실시간 하드웨어 실험을 통해 검증되었으며, 기존 튜닝 접근법에 비해 과도 응답의 유의미한 개선, 최대초과의 억제, 그리고 폐루프 안정성의 향상을 입증한다.