• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2016

Dead time is typically incorporated in voltage source inverter systems to prevent short circuit cases. However, dead time causes an error between the output voltage and reference voltage. Hence, voltage equation-based algorithms, such as motor parameter estimation and back electromotive force (EMF)-based sensorless algorithms, are prone to estimation errors. Several dead-time compensation methods have been developed to reduce output voltage errors. However, voltage errors are still common in zero current crossing areas, and an effect of the error is much worse in a low speed region. Therefore, employing voltage equation-based algorithms in low speed regions is difficult. This study analyzes the conventional dead-time compensation method and output voltage errors in low speed operation areas. A current shaping method that can reduce output voltage errors is also proposed. Experimental results prove that the proposed method reduces voltage errors and improves the accuracy of the parameter estimation method and the performance of the back EMF-based sensorless algorithm.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.114-121
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• 2013

High efficiency operation is required for motors of vehicle to increase fuel efficiency due to the regulation of exhaust gas. This paper presents a control method of fuel pressure to increase fuel efficiency and a sensorless control method of BLDC motor to get higher efficiency than conventional brushed DC motor. Initial rotor position of BLDC motor is detected from current value that is occurred by test voltage pulse and rotor is accelerated by defined sequence to enter sensorless operation mode. The algorithm to control flow rate of fuel pump uses PI controller that is control motor speed to maintain the target fuel pressure commanded by ECU.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.144-146
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• 2003

This paper presents a new speed sensorless control algorithm of a permanent magnet synchronous motor based on instantaneous reactive power. The proposed algorithm is constructed by instantaneous reactive power in the stationary reference frame and is not affected by mechanical motor parameters, because mechanical equation is not used. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by the experimental results.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 논문은 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법에서 사인파, 삼각파 및 사각파를 주입하여 인가 전압 파형에 따른 센서리스 성능을 비교한다. 본 연구는 영구자석 전동기의 센서리스 기법에 관한 것이다. 1kHz 주파수를 갖는 여러 모양의 파형을 주입하여, 각 파형에 대한 추정된 각도의 오차량을 비교 분석한다. 실험은 HILS(hardware in the loop simulation) 시스템을 이용하였으며, Hardware는 제어보드이며 실시간 시뮬레이터에는 Simulik로 구현된 인버터와 전동기의 모델이 위치한다. 제어 알고리즘은 FPGA 제어보드로 구현하였으며, 이는 10kHz 주파수의 PWM 인터럽트 서비스 루틴, 고조파 주입 및 위치 검출 센서리스 알고리즘 등을 포함한다. HILS 실험을 통해 사인파, 삼각파 및 사각파 고조파 주입시 센서리스 제어 성능을 비교한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.217-222
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• 2016

본 논문은 수정된 Gram-Schmidt와 결합한 Potter 또는 Carlson 알고리즘을 가지는 제곱근 확장 칼만 필터에 의한 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어에 관한 연구이다. 일반적으로 반올림 오차에 기인하는 칼만 필터의 민감도는 잘 알려진 문제이다. 제곱근 개념과 칼만 필터의 결합은 수치적 성능을 향상할 수 있고 발산과 같은 불안전한 문제를 풀 수 있다. 본 논문에서는 제곱근 확장 칼만 필터의 구현을 위한 설계와 분석을 수행하였다. 설계된 제곱근 확장 칼만 필터의 추정 성능을 입증하기 위해, 고속, 저속, 역 회전, 파라미터 변동, 부하 변동 실험 등 여러 운전 조건 아래에서 실험 결과들을 분석하였다. 또한, 프로그램 코드 크기 및 연산 시간을 비교하였다. 실험적 결과들은 제곱근 확장 칼만 필터에 의한 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어가 양호함을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.212-218
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• 2007

본 논문에서는 MATLAB/SIMULINK와 dSPACE DS1104를 이용하여 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터제어를 구현하였다. 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터제어의 운전특성을 개선하기 위하여 전압 모델 자속 추정방식과 전류 모델 자속 추정방식을 혼합한 자속 추정기 알고리즘을 도입하여 정밀도가 높은 개선된 자속 추정방식을 사용하였다. 또한 추정된 자속을 이용하여 회전자 속도를 추정하고 이를 유도전동기의 속도 제어에 사용하였다. 전체 시스템은 직접벡터제어 방식을 기반으로 일반적인 PI 제어기를 사용한 속도 제어기, 전류 제어기, 자속 제어기로 구성하였다. MATLAB/SIMULINK를 이용하여 블록다이어그램 방식으로 속도 센서리스 벡터제어 알고리즘을 구현하였고, dSPACE DS1104의 제어보드와 Real-Time-Interface(RTI)를 이용하여 실시간 제어를 수행하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.168-175
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• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.246-252
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• 2004

본 논문에서는 신경회로망을 이용한 위치센서 없는 스위치드 릴럭턴스 전동기의 제어시스템에 관해 연구하였다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 회전자 위치에 따라 적정 고정자 권선을 여자시킴으로써 회전력을 발생하기 때문에 회전자 위치정보가 필수적이다. 회전자 위치추정을 위한 위치 검출기는 전반적인 시스템 비용을 증가시키고, 시스템이 복잡해지는 요인이 된다. 본 논문에서는 전류와 자속에 대한 회전자 위치정보의 룩업 테이블을 바탕으로 위치센서 없는 스위치드 릴럭턴스 전동기의 제어에 관해 연구하였다. 신경회로망은 실험을 통해 구해진 데이터를 바탕으로 회전자 위치추정을 위한 근사함수의 유도를 위해 활용되었으며, 학습된 신경회로망을 이용하여 룩업 테이블을 구성하였다. 제안된 센서리스 알고리즘은 1마력 SRM에 적용되었으며, 실험 및 시뮬레이션을 통해 실현 가능성이 확인되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.65-71
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• 2006

본 논문에서는 BLDC 전동기 센서리스 드라이브의 성능 향상을 위한 새로운 전동기 제어 기법을 제안한다. 최근 센서리스 제어방법의 주류를 이루고 있는 단자전압을 이용하는 방식들은 전동기를 동기 모드로 운전할 때 과도한 전압이 인가되면, 회전자 위치를 정확하게 검출할 수 없다. 특히 과도상태영역에서의 응답특성이 좋지 않다. 따라서 본 논문에서는 미지 입력인 역기전력을 추가적인 시스템의 상태로 모델링하고, 전체 시스템을 역기전력에 대한 미분방정식 형태 외란 모델을 도입한 확장 상태방정식으로 표현함으로서 얻어지는 상태관측기를 통하여 전동기의 속도 및 회전자 위치를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제51권7호
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• pp.399-405
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• 2002

This paper presents an implementation of digital high-performance Position sensorless motion control system of an induction motor drives with Direct Torque Control(DTC). The system consist of closed loop stator flux and torque observer, speed and torque estimators, two hysteresis controller, optimal switching look-up table, IGBT voltage source inverter, and TMS320C31 DSP board. The stator flux observer is based on the combined current and voltage model with stator flux feedback adaptive control of which inputs are current and voltage sensed on motor terminal for wide speed range. The speed observer is using the model reference adaptive system(MRAS) with rotor flux linkages for speed turning signal. The simulation and experimental results are provided to evacuate the consistency and the performance of the suggested position sensorless control algorithm. The developed position sensorless system are shown a good motion control response characteristic and high performance features using 2.2[kw] general purposed induction motor.