• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.881-889
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• 2013

본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 속도 제어를 위한 비선형 백스텝핑 제어 기법을 제안한다. 비선형 백스텝핑 제어기법의 이득은 정상상태 에러를 제거하고, 좀 더 안정한 결과를 얻을 수 있도록 에러의 적분 이득을 포함하여 설계하였다. 또한, 부하 토크를 추정할 수 있도록 설계하여 부하의 변동에 대하여 빠른 적응성을 가지도록 하였다. 모의 실험을 통하여 적분 이득을 가지는 백스텝핑 제어기가 일정한 토크 운전영역에서 안정한 제어기임을 검증하고, 적분 이득이 없는 백스텝핑 제어기와 성능을 비교하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.899-905
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• 2014

본 논문은 BLDC 전동기의 속도제어를 위해 백스텝핑 설계기법을 이용한 제어기 설계방법을 제안한다. 먼저 백스텝핑 설계기법으로 제어기를 기반으로 부하토크의 추정기를 설계한다. 부하토크의 추정기는 부하토크 변동에 대해 실시간 추정할 수 있도록 구성되어졌다. 제안된 제어기를 120W급의 BLDC 전동기에 적용하여 부하토크를 실시간 적응하면서 속도 레퍼런스를 추종하는 능력을 시험하였다. 그 결과 설계된 제어기와 추정기의 성능이 유용함을 보일 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1413-1422
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• 2012

비선형 적응백스텝핑 제어기법은 외부 환경에 의한 여러가지 파라미터의 변동에도 불구하고 강인한 특성을 가진다. 이를 사용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 정밀한 속도제어기를 설계하기 위해서는 빠른 제어 주기를 가져야만 한다. 하지만 속도 측정을 위한 엔코더의 분해능의 제약으로 연산주기를 빠르게 가져가지 못하고, 결국 제어기의 성능을 높이지 못하게 된다. 본 논문은 빠르고 정밀한 속도 제어기를 설계하기 위하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 적용한 센서리스 속도 제어기 설계 방법을 제안한다. 제어기는 EKF(Extended Kalman Filter)를 이용하여 추정된 속도정보를 이용하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 사용하는 방식으로 IPMSM의 속도 제어를 수행한다. 제안된 제어기의 성능은 PSIM을 이용한 모의 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.855-864
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• 2011

본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고성능 운전을 위해 비선형 제어를 기반으로 하는 적응 백스텝핑 제어기를 제안한다. 먼저 각속도의 추종성능을 향상시키기 위해서 비선형 백스텝핑 제어기를 설계한다. 파라메타 변동의 영향을 고려하지 않고 설계된 제어기는 고성능 운전이 어렵다. 부하토크의 변동에 대해 실시간 적응할 수 있는 파라메타 추정기를 설계에 포함하여 고성능 운전이 가능하게 한다. 또한 전동기의 효율적인 전력소비를 위하여 최대토크를 얻기 위한 최소전류의 운전을 할 수 있도록 제어기를 설계하였다. 제안된 제어기로 2마력급의 IPMSM에 적용하여 각속도 레퍼런스에 대한 추종성능과 부하토크 변동에 대한 추정, 그리고 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 운전을 시험하여 일정토크 운전영역에서 안정화된 강건한 제어기임을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.403-411
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• 2015

본 논문은 백스텝핑 설계기법을 이용하여 BLDC 전동기의 위치 및 속도, 전류제어를 위한 제어기 설계방법을 제안한다. 또한, 전체 시스템을 안정화하며 추종성능을 향상시킬 수 있는 적절한 제어이득을 설정하기 위한 방법을 제시한다. 제안된 제어기를 120W급의 BLDC 전동기에 적용하여 위치, 속도 및 전류 레퍼런스를 추종하는 능력을 시뮬레이션 시험하였다. 설계된 제어기가 정상상태의 오차가 1% 이내를 가짐으로 상태 추종 성능에 대해 유용한 제어기임을 보일 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.899-906
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• 2020

전동기의 제어에 있어서 전동기의 수학적 모델 오차와 작용하는 외란에 대해서 강건하며 정밀한 제어의 성능을 요구한다. 강건하며 정밀한 제어를 위하여 외란 관측기를 설계하여 부하변동을 추정하고, 공칭 시스템으로 설계된 백스텝핑 제어기에 적용하였다. 설계된 시스템의 제어 성능을 확인하고자 120 [W]급의 BLDCM(Brushless Direct Current Motor)에 적용하여, 위치제어 및 속도제어의 결과 외란을 극복하고 정상상태 오차가 영으로 수렴하며, 점근적 안정한 결과를 확인할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.867-872
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• 2022

부하의 영향은 전동기의 정밀한 속도조절에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 수학적 모델로 용이하지 않은 부하 및 수학적 모델의 오차와 비선형항을 포함하는 외란을 하나의 상태로 정의하고, 이를 추정할 수 있는 상태 관측기를 설계한다. 그리고 상태 관측의 추정오차가 0으로 수렴할 수 있도록 관측이득을 설정하고, 추정된 상태를 백스텝핑 제어기에 사용하여 정밀한 속도 추종이 가능한 제어기를 설계한다. 1 [hw] 급의 매입형 영구자석 동기전동기에 적용한 결과 우수한 상태관측과 추종 성능을 확인할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1865-1874
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• 2013

본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 센서리스 운전을 위해 엔센티드 칼만필터를 기반으로 하는 속도와 위치 추정기의 설계방법을 제안한다. 제안된 방법은 회전축에 동기하여 설계된 관측기에 비해, 간단한 전류계측이 가능하고 관측기의 비선형 항이 포함되도록 상태 추정기를 설계하였다. 제어기는 비선형 백스텝핑 제어기법으로 구성하고, 추정된 속도와 위치정보로 속도와 전류제어를 수행하였다. 설계된 추정기의 성능은 시뮬레이션을 통해 dq축에 동기하여 설계된 추정기의 성능과 비교 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.907-912
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• 2020

전동기의 수학적 모델 오차와 작용하는 외란을 고려하여 제어기를 설계하는 것이 강건하며 정밀한 제어 성능을 좌우한다. 강건하며 정밀한 제어를 위하여 기계적인 부분과 전기적인 부분의 외란 관측기를 설계하여 외란을 추정하고, 공칭 시스템으로 설계된 속도제어기와 전류 제어기에 나누어 적용하였다. 설계된 시스템의 제어 성능을 확인하고자 120 [W]급의 BLDC 전동기에 적용하여, 속도 추종제어의 결과 외란을 극복하고 정상상태 오차가 영으로 수렴하며, 점근적 안정한 결과를 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권5호
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• pp.308-316
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• 2003

이 논문은 퍼지 시스템을 기반으로 하여 이동로봇의 제적제어에 대하여 기술한다. 기존의 백스텝핑 (back-stepping) 제어기는 이동로봇의 동역학과 기구학을 모두 포함하여 제어기를 구성하였다. 그러나 기존의 back-stepping 제어기는 기구학적 제어기에서 생성되는 속도 명령에 의해서 많은 영향을 받는다. 기존의 back-stepping 제어기의 성능을 증가 시키기 위해서 본 논문에서는 비선형 제이기로 많이 사용되고 있는 퍼지 시스템을 사용하였다. 본 논문에서는 back-stepping 제어기의 새로운 속도명령을 퍼지 추론을 통하여 생성하였다. 퍼지 규칙은 기구학적 제어기의 개인을 설정하기 위해서 설정하였으며, 퍼지 추론을 통하여 새로 생성된 속도명령은 기준명령의 변화를 고려하여 생성되었다. 그리고 수치실험을 통하여 기존의 back-stepping 제어기 보다 제안된 방법이 우수함을 증명하였다.