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영구자석 동기모터의 파라미터 식별방법을 사용한 제어기 자동 이득 산정에 관한 연구

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Author(s)
김용휘
Issued Date
2017
Keyword
영구자석 동기모터, PMSM, 오토튜닝, Auto-tuning
Abstract
Generally a high performance permanent magnet synchronous machine (PMSM) drive system is consisted of cascaded structure which has current, speed and position control loop. In the part of precision control, controller gains of each proportional integral controllers are determines accuracy of PMSM drive system. Methods for determining the controller gain values can be divided in two ways. One is manual controller gain values tuning using Routh-Hurwitz criterion and the other is auto tuning method based on parameter identification values.
This paper discusses an automatic gain tuning method of PI controller for PMSM drive system using parameter identification. Since the auto tuning algorithm uses identified parameter values in the tuning of the controller, the correct parameter identification of the system should be preceded. The proposed method used electrical and mechanical excitation signals for identify parameters, and the controller tuning algorithm is implemented by using the pole zero cancellation method. As a result reduction of electrical, mechanical parameter estimation error and fast system response with no overshoot are shown.
Alternative Title
A Study on Automatic Control Gain Adjustment Method with Parameter Identification of Permanent Magnet Synchronous Machine
Alternative Author(s)
Yonghwi Kim
Affiliation
조선대학교 대학원
Department
일반대학원 전기공학과
Advisor
김재홍
Awarded Date
2018-02
Table Of Contents
Ⅰ. 서론 1

Ⅱ. 영구자석 동기모터 제어시스템의 수학적 모델링을 위한 이론적 고찰 3
A. 영구자석 동기모터 자속 모델링 3
B. 영구자석 동기모터 전압 방정식의 구성 8
C. 영구자석 동기모터 토크 방정식의 구성 10

Ⅲ. 영구자석 동기모터 제어 모델의 구성 11
A. 영구자석 동기모터 드라이브 제어 시스템 11
B. 전류 제어기의 모델링 12
1. 자동 전류이득 설정과정 13
2. 전류 제어기 튜닝 및 분석 14
C. 속도 제어기의 모델링 17
1. 자동 속도이득 설정과정 18
2. 속도 제어기 튜닝 및 분석 19
D. 위치 제어기의 모델링 22
1. 자동 위치이득 설정과정 22
2. 위치 제어기 튜닝 및 분석 24
E. 위치 제어기의 모델링 26

Ⅳ. 영구자석 동기모터 파라미터의 식별 27
A. 전기적 파라미터 식별 27
1. 권선 저항의 식별 27
2. 고정자 인덕턴스의 식별 30
3. 역기전력 상수의 식별 32
B. 기계적 파라미터 식별 36
1. 관성 모멘트 및 마찰계수의 식별 36

Ⅴ. 시뮬레이션 결과 및 고찰 40
A. 시뮬레이션 모델 39
B. 제어기 응답특성 42
1. 전류 제어기 응답특성 41
2. 속도 제어기 응답특성 44
3. 위치 제어기 응답특성 46
C. 파라미터 식별성능 48
1. 권선저항 식별성능 48
2. 고정자 인덕턴스 식별성능 50
3. 역기전력 상수 식별성능 52
4. 관성 모멘트, 마찰계수 식별성능 54

Ⅵ. 결론 58

References 60
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
김용휘. (2017). 영구자석 동기모터의 파라미터 식별방법을 사용한 제어기 자동 이득 산정에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13493
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000266681
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2018-02-22
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