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Robust Digital Speed Control Scheme of Permanent Magnet Synchronous Motor

영구자석 동기전동기의 강인한 디지털 속도 제어기법

  • 정진우 (동국대(서울) 전자전기공학부) ;
  • 최영식 (동국대 전자전기공학부)
  • Received : 2010.09.17
  • Accepted : 2010.11.03
  • Published : 2011.02.20

Abstract

This paper proposes a robust digital speed regulator for a surface-mounted permanent magnet synchronous motor(SPMSM). The proposed speed controller uses a simple digital load disturbance resistance scheme which does not require a load torque observer, so it can be easily and simply implemented without degrading the control performance. To validate the effectiveness of the proposed control algorithm, experimental results as well as simulation results are shown under motor parameter variations using a prototype SPMSM driving system. Finally, it was confirmed that the proposed method can precisely regulate the speed of the SPMSM.

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기를 위하여 강인한 디지털 속도제어기를 제안한다. 제안된 속도제어기는 부하 토크관측기를 필요로 하지 않는 간단하며 부하 외란에 둔감한 디지털 제어 기법을 사용하므로 제어성능의 저하 없이 쉽고 단순하게 구현될 수 있다. 제안된 제어 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여, 프로토타입 표면부착형 영구자석 구동시스템을 이용하여 시뮬레이션 및 실험을 하였다. 모터 파라미터 변동 하에서 수행된 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제안된 기법이 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 백인철, 김경화, 윤명중, "영구자석 동기전동기의 강인비선형 속도제어기의 설계 및 DSP에 기반한 구현", 전력전자학회 논문지, pp. 1-12, 1999. 2.
  2. H. Liu, H. T. Pu, and C. K. Lin, "Implementation of an adaptive position control system of a permanent-magnet synchronous motor and its application", IET Electr. Power Appl., Vol. 4, No. 2, pp. 121-130, 2010. https://doi.org/10.1049/iet-epa.2009.0036
  3. K. H. Kim, "Model reference adaptive control-based adaptive current control scheme of a PM synchronous motor with an improved servo performance", IET Electr. Power Appl., Vol. 3, No. 1, pp. 8-18, 2009. https://doi.org/10.1049/iet-epa:20080030
  4. C. K. Lin, T. H. Liu, and S. H. Yang, "Nonlinear position controller design with input-output linearisation technique for an interior permanent magnet synchronous motor control system", IET Power Electron., Vol. 1, No. 1, pp. 14-26, 2008. https://doi.org/10.1049/iet-pel:20070177
  5. M. N. Uddin, and M. A. Rahman, "High-speed control of IPMSM drives using improved fuzzy logic algorithms", IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 54, No. 1, pp. 190-199, 2007, Feb. https://doi.org/10.1109/TIE.2006.888781
  6. 유재성, 황선모, 원충연, 김상훈, "퍼지제어기를 이용한 엘리베이터용 영구자석형 동기전동기 벡터제어", 전력전자학회 논문지, pp. 534-542, 2005. 12.
  7. K. B. Lee and F. Blaabjerg, "Robust and stable disturbance observer of servo system for low-speed operation", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 43, No. 3, pp. 627-635, 2007, May/Jun. https://doi.org/10.1109/TIA.2007.895704
  8. S. Li and Z. Liu, "Adaptive speed control for permanent-magnet synchronous motor with variations of load inertia", IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 56, No. 8, pp. 3050-3059, 2009, Aug. https://doi.org/10.1109/TIE.2009.2024655
  9. K. J. Astrom and B. Wittenmark, Computer-Controlled Systems-Theory and Design, Englewood Cliffs, Prentice Hall, 1990.
  10. E. Grassi, K. S. Tsakalis, S. Dash, S. V. Gaikwad, W. MacArthur, and G. Stein, "Integrated system identification and PID controller tuning by frequency loop-shaping", IEEE Trans. Contr. Sys. Tech., Vol. 9, No. 2, pp. 285-294, 2001, Mar. https://doi.org/10.1109/87.911380

Cited by

  1. Development of the Zero-Phase-Error Speed Controller for High Performance PMSM Drives vol.19, pp.2, 2014, https://doi.org/10.6113/TKPE.2014.19.2.184
  2. Design of Embedded Electrical Power Control Unit for Personal Electrical Vehicle vol.18, pp.2, 2014, https://doi.org/10.7471/ikeee.2014.18.2.282