• 제목/요약/키워드: Fuzzy Load Torque Observer

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영구자석 동기전동기를 위한 퍼지 제어기법 기반의 부하 토크관측기에 관한 연구 (A Study on the Load Torque Observer based on Fuzzy Logic Control for a PM Synchronous Motor)

  • 정진우;이동명
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.26-32
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    • 2010
  • This paper proposes a new load torque observer based on the Takagi-Sugeno fuzzy method for a permanent magnet synchronous motor(PMSM). A Linear Matrix Inequality(LMI) parameterization of the fuzzy observer gain is given, and the LMI conditions are derived for the existence of the fuzzy load torque observer guaranteeing $\alpha$-stability and linear quadratic performance. In this paper, a nonlinear speed controller is employed to validate the performance of the proposed fuzzy load torque observer, and various simulation results are presented under motor parameter and load torque variations.

영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어기 및 퍼지토크관측기 설계에 대한 연구 (A Study on the Design of a Nonlinear Speed Controller and a Fuzzy Load Torque Observer for a PM Synchronous Motor)

  • 정진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.282-287
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    • 2010
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)를 위한 비선형 속도제어기와 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 부하 토크관측기를 제안한다. 또한 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 토크관측기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기와 관측기의 이득 행렬을 계산하기 위한 선형 행렬 부등식(LMI) 매개변수화가 주어진다. 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 부하 토크관측기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하 토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다.

영구자석 동기전동기의 퍼지 속도제어기 설계 (Design of a Fuzzy Speed Controller for a Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 정진우;김태형
    • 전기학회논문지
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    • 제59권10호
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    • pp.1797-1802
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    • 2010
  • This paper proposes a new fuzzy speed controller based on the Takagi-Sugeno fuzzy method to achieve a robust speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM). The proposed controller requires the information of the load torque, so the second-order load torque observer is used to estimate it. The LMI condition is derived for the existence of the proposed fuzzy speed controller, and the LMI parameterization to calculate the gain matrices of the controller is provided. It is proven that the augmented control system including the fuzzy speed controller and the load torque observer is exponentially stable. To evaluate the performance of the proposed fuzzy speed controller, the simulation and experimental results are presented under motor parameter and load torque variations. Finally, it is clearly verified that the proposed control method can be used to accurately control the speed of a permanent magnet synchronous motor.

표면 부착형 영구자석 동기전동기의 퍼지 속도제어 (Fuzzy Logic Speed Control of a Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 정진우;최영식;유동녕
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.184-192
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    • 2010
  • This paper proposes a new fuzzy speed controller to precisely regulate the speed of a surface-mounted permanent magnet synchronous motor(SPMSM). The proposed fuzzy controller needs the knowledge of the load torque to realize its robust and accurate control, thus the first-order load torque observer is adopted to estimate it. It is analytically confirmed that the overall control system containing the fuzzy speed controller and the load torque observer is exponentially stable. To prove the validity of the proposed fuzzy speed controller, the simulation and experimental results are shown. It is concluded that the proposed control scheme can be employed to accurately control the speed of a SPMSM motor.

영구자석 동기전동기를 위한 퍼지 관측기 기반의 퍼지 제어기의 설계 및 안정도 해석 (Design and Stability Analysis of a Fuzzy Observer-based Fuzzy Speed Controller for a PM Synchronous Motor)

  • 정진우;최영식;유동녕
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-10
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    • 2011
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한, 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 관측기 및 제어기의 이득을 계산한다. 제안된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 관측기 기반의 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 알고리즘은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

영구자석 동기전동기의 퍼지 속도제어기 및 퍼지 각가속도 관측기 설계 (Design of a Fuzzy Speed Controller and a Fuzzy Angular Acceleration Observer for a Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 정진우;최영식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.103-112
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    • 2011
  • This paper proposes a new fuzzy speed controller for the precise speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM). The proposed control system needs the information of the angular acceleration instead of the load torque, so the third-order fuzzy acceleration observer estimates it. Moreover, the LMI conditions are derived for the existence of the fuzzy acceleration observer and fuzzy speed controller, and the gain matrices of the observer and controller are obtained. It is analytically proven that the proposed observer-based fuzzy speed regulator is exponentially stable. To evaluate the performance of the proposed control algorithm, experimental results as well as simulation results are provided under the conditions of motor parameter and load torque variations. Finally, it is clearly confirmed that the proposed control method can accurately control the speed of a PMSM.

T-S Fuzzy Tracking Control of Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors with a Rotor Acceleration Observer

  • Jung, Jin-Woo;Choi, Han-Ho;Kim, Tae-Heoung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권2호
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    • pp.294-304
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    • 2012
  • This paper proposes a fuzzy speed tracking controller and a fuzzy rotor angular acceleration observer for a surface-mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM) based on the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. The proposed observer-based controller is robust to load torque variations since it utilizes rotor angular acceleration information instead of the load torque value. Linear matrix inequality (LMI) sufficient conditions are given to compute the gain matrices of the speed tracking controller and the observer. In addition, it is mathematically verified that the proposed observer-based control system is asymptotically stable. Simulation and experimental results are presented to confirm that the proposed control algorithm assures a better transient behavior and less sensitivity under model parameter variations than the conventional PI control method.

퍼지제어기를 이용한 영구자석 동기전동기의 강인한 속도제어 (Robust Speed Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor using a Fuzzy Logic Controller)

  • 최영식;유동녕;정진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.343-351
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    • 2010
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한 제안된 퍼지 속도제어기는 부하 토크의 정보를 필요로 하므로 2차 부하 토크관측기를 이용하여 부하 토크를 추정한다. 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기의 이득이 주어진다. 제안된 퍼지 속도제어기와 부하 토크관측기를 포함하는 확장된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 보인다. 본 연구에서 제안된 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 전동기 파라미터 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 기법은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

유도기 파라미터 제어에 관한 연구 (A study on parameter control of induction motor)

  • 채영무;윤병도;김윤호;김찬기;정헌주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.219-223
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    • 1995
  • This paper deals with the robust control system for parameter variations, fast responses and load torque variations. Frist, fuzzy-sliding adaptive control be used to. Fuzzy-sliding adaptive control is good at fast response. Second, there are many requests for selecting freely the moment of inertia, even though moment of inertia is determined with the materials, structure, shape, and size of the motors. Therefore we developed an inertia-lowering control system that uses torque observer to reduce the moment of inertia. Finally, using torque observer, torque control is done so as to compensate load torque. Consequently, the proposed system verified the superiority through the simulations using MATLAB.

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Robust Control of Induction motor using Fuzzy Sliding Adaptive Controller with Sliding Mode Torque Observer

  • 윤병도;류홍우;임익헌;김찬기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.420-425
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    • 1996
  • In this paper a robust speed controller for an induction motor is proposed. The speed controller consists or a fuzzy sliding adaptive controller(FSAC) and a sliding mode torque observer(SMTO). FSAC removes the problem or oscillations caused by discontinuous inputs of the sliding mode controller. The controller also provides robust characteristics against parameter and sampling time variations. Although, however, the performance of FSAC is better than PI controller and fuzzy controller in robustness, it generates the problem of slow response time. To alleviate this problem, a compensator, which performs feedforward control using torque signals produced by SMTO, is added. The simulation and hardware implementation results show that the proposed system is robust to the load disturbance, parameter variations, and measurement noises.

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