KR101303452B1 - Pwm 을 이용한 영구 자석 동기 모터 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PMSM 제어를 위한 인버터의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 동기 모터 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 파라미터를 보여주는 도표이다.
도 5는 γ* j를 일률적으로 1을 사용하는 기존의 방법에 따른 실험의 토크 파형을 도시한 그래프이다.
도 6은 γ* j를 일률적으로 1을 사용하는 기존의 방법에 따른 실험의 모터속도 파형을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 γ* j를 적용한 실험의 토크 파형을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 γ* j를 적용한 실험의 모터속도 파형을 도시한 그래프이다.
300 제어부
Claims (8)
- 영구자석 동기 모터(permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM);
상기 영구자석 동기 모터에 3상 전압을 공급하기 위한 인버터; 및
상기 인버터의 각 스위치의 온-오프(On-Off) 상태를 나타내는 스위치 상태의 조합 각각에 대해서 주어진 제어비용함수를 최소화하는 PWM(Pulse Width Modulation) 계수를 찾고, 이들 중 가장 적은 제어비용함수를 가지는 하나의 스위치 상태를 그 PWM 계수에 따라 선택하는 방식으로 상기 영구자석 동기 모터의 토크를 제어하는 제어부를 포함하되,
λm은 영구자석 동기 모터의 고정자 자속이고, v(k)는 인버터 전압이고, ωe는 로터의 전기적인 회전 속도이고, Rs는 고정자의 저항이고, L은 인덕턴스이고, α=Rs/L이라고 할 때,
연속 시간에서의 영구자석 동기 모터의 상태 방정식을 샘플링 시간 h로 이산화 시킨 이산시간 상태 방정식은,
이고,
상기 A, B, d 행렬의 각각의 요소는,
일 때,
상기 제어부는 상기 이산시간 상태 방정식의 인버터 전압 v(k)를 이용하여 상기 영구자석 동기 모터의 토크를 제어하고,
라고 하면,
상기 인버터의 스위치 상태를 의 벡터로 나타낼 수 있으며,
이때, 상기 인버터의 스위치 상태는,
의 8가지 상태 중 하나의 상태이고,
일 때,
상기 이산 시간 상태 방정식에서 d-q축 입력전압 v는,
이고,
샘플링 주기를 h라고 할 때, 매 샘플링 시점에서 8개의 입력 스위치 벡터 중에서 하나를 선택하여 PWM 계수 γ에 따라 γh(0≤γ≤1)초 만큼 인가한다고 가정하면,
상기 이산 시간 상태 방정식의 v(k)는,
이고,
의 비용함수를 가정할 때,
상기 Jj(λ(k))를 최소화하는 는 (j-1,2,...,6)에서
이고,
상기 제어부는,
주어진 λ(k)와 상기 A,B,d 행렬을 이용하여, j=1,2,...,6에 대해서
의 제1수학식을 이용하여 γ* j를 계산하고,
γ* j를 사용한 비용함수를 J* j(λ(k))라고 하면,
샘플링 시간 k에서 사용할 제어 인덱스 j는,
의 제2수학식을 이용하여 정해지며, 이를 이용하여 최적 인덱스 j*를 구하고,
상기 제어부는,
h는 샘플링 시간이라고 할 때,
상기 γ* j 와 j*를 이용하여 γ* j*h동안 vj* 제어입력을 상기 영구자석 동기 모터에 인가하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 모터 제어 시스템. - 삭제
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