외란에 둔감한 브러쉬없는 직류전동기(BLDC Motor)의 디지털 위치제어

Robust Digital Position Control of Brushless DC Motor

브러쉬없는 직류전동기의 위치제어시 새로운 제어방법을 제시하였다. 일반적으로 브러쉬없는 직류전동기의 모델식은 비선형특성을 갖는다. 이 비선형특성을 벡터제어에 근거한 filed orientation방법으로 선형화시켰고, 선형화된 시스템에 새로운 상태변수를 첨가한 상태변수 궤환(augmented state variable feedback)방법이 적용될 수 있음을 보였다. 또한 부하외란을 미지의 입력으로 본 0-관측기(0-observer)로 부터 관측하고 여기서 얻은값을 이용하여 응답이 빠른 feedforward로 보상하였다. 이로써 전체시스템의 응답특성을 변화시키지 않고도 외란에 안정한(robust)특성이 얻어짐을 보였다. 전체 시스템은 마이크로 프로세어 MC68000을 이용한 디지탈 제어기로 구현하였고, 각 제어 알고리즘에 대한 시뮬레이션 및 실험결과로 제안된 제어알고리즘의 효과를 보였다.

A new control method for robust position control of brushless dc motor is presented. The model of brushless dc motor is approximately linearized by field-orentation method, and it is shown that augmented state variable feedback can be applied to this system. In addition, robustness is obtained without any change of overall system response. Load disturbance is detected by 0-observer of unknown and inaccessible input, and is compensated by feedforward which has fast response. Overall system is controlled by using the MC68000 microprocessor, and the performance of the proposed control algorithm is verified by the results of simulation and experiment.