비선형 적응 백스텝핑 제어 기법과 EKF를 적용한 IPMSM의 센서리스 속도 제어

• 영문명: Sensorless Speed Control of IPMSM Using an Extended Kalman Filter and Nonlinear and Adaptive Back-Stepping Control Technique
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 전용호(Yong-Ho Jeon) 조황(Whang Cho)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제7권 제6호, 1413~1422쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.12.30

국문 초록

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.

영문 초록

Adaptive back stepping control technique may provide robust control characteristics under parameter perturbation caused by changing external condition. In order to synthesize a high-precision velocity controller for IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) using this method, the period of control loop should be very small. However, because of the resolution of the encoder for speed measurement, control cycle is limited, which makes it difficult to improve the performance of the controller. This paper proposes a velocity controller design method based on nonlinear adaptive back-stepping method to accomplish fast and accurate performance. Here, an EKF(Extended Kalman Filter) method is incorporated for the estimation of the motor speed into the design of a speed controller using adapted back-stepping control technique. The performance of the proposed controller is demonstrated through simulation using PSIM.

목차

I. 서 론

II. 각속도 추정

III. 적응 백스텝핑 제어기 설계

IV. 시뮬레이션

V. 결 론

참고 문헌

키워드

Nonlinear Control Adaptive Back-Stepping Control Sensorless Speed Control Extended Kalman Filter 비선형 제어 적응백스텝핑 제어 속도센서리스 제어 확장칼만필터