PI 제어기는 부하 외란과 파라미터 변동에 대해 매우 민감하며 PI 속도 제어기는 이득값이 고정되어 있기 때문에 PI 제어를 기본으로 하는 속도제어계에서는 시스템의 기계정수인 관성, 마찰계수 등의 파라미터가 운전중에 변하는 경우나 임팩트 부하의 경우에 안정성과 추종성능이 악화한다. 본 논문에서는 간접 벡터제어 유도전동기의 시스템에 대해 기존의 PI 제어기에 ...
PI 제어기는 부하 외란과 파라미터 변동에 대해 매우 민감하며 PI 속도 제어기는 이득값이 고정되어 있기 때문에 PI 제어를 기본으로 하는 속도제어계에서는 시스템의 기계정수인 관성, 마찰계수 등의 파라미터가 운전중에 변하는 경우나 임팩트 부하의 경우에 안정성과 추종성능이 악화한다. 본 논문에서는 간접 벡터제어 유도전동기의 시스템에 대해 기존의 PI 제어기에 부하토크 관측기를 부가하여 부하토크 전류분을 피드포워드 보상하므로써 토크변동과 파라미터 변동에 강인한 유도전동기의 속도제어 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서 부하토크는 벡터제어 유도전동기의 토크분 전류에 기초를 둔 최소차원 상태관측기에 의해 추정되도록 하므로써 시스템 구성이 간단하게 구성되도록 하였다. 부하토크 관측기의 구성방법 및 토크 피드포워드 제어루프를 부가한 속도제어기의 설계에 대하여 대해 검토하였고, 관측기의 극배치와 파라미터 오차에 의한 영향에 대하여 기존의 PI 제어기와 비교하여 고찰하였으며 인버터 스위칭을 위한 PWM 파형 발생법으로써 계산부담을 현저하게 줄일 수 있는 공간전압벡터 변조법을 적용하였다. 제시한 부하토크 관측기를 부가한 간접 벡터제어 시스템에 대하여 디지털 시뮬레이션을 통하여 가능성을 검토하였고 실험을 통해 이론의 타당성을 입증하였다. 그 결과 추정된 부하토크의 피드포워드 제어에 의하여 기존의 PI 제어방식에 비하여 기준속도나 부하토크의 변화에 대한 과도특성이 우수함을 실현 시켰다.
PI 제어기는 부하 외란과 파라미터 변동에 대해 매우 민감하며 PI 속도 제어기는 이득값이 고정되어 있기 때문에 PI 제어를 기본으로 하는 속도제어계에서는 시스템의 기계정수인 관성, 마찰계수 등의 파라미터가 운전중에 변하는 경우나 임팩트 부하의 경우에 안정성과 추종성능이 악화한다. 본 논문에서는 간접 벡터제어 유도전동기의 시스템에 대해 기존의 PI 제어기에 부하토크 관측기를 부가하여 부하토크 전류분을 피드포워드 보상하므로써 토크변동과 파라미터 변동에 강인한 유도전동기의 속도제어 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서 부하토크는 벡터제어 유도전동기의 토크분 전류에 기초를 둔 최소차원 상태관측기에 의해 추정되도록 하므로써 시스템 구성이 간단하게 구성되도록 하였다. 부하토크 관측기의 구성방법 및 토크 피드포워드 제어루프를 부가한 속도제어기의 설계에 대하여 대해 검토하였고, 관측기의 극배치와 파라미터 오차에 의한 영향에 대하여 기존의 PI 제어기와 비교하여 고찰하였으며 인버터 스위칭을 위한 PWM 파형 발생법으로써 계산부담을 현저하게 줄일 수 있는 공간전압벡터 변조법을 적용하였다. 제시한 부하토크 관측기를 부가한 간접 벡터제어 시스템에 대하여 디지털 시뮬레이션을 통하여 가능성을 검토하였고 실험을 통해 이론의 타당성을 입증하였다. 그 결과 추정된 부하토크의 피드포워드 제어에 의하여 기존의 PI 제어방식에 비하여 기준속도나 부하토크의 변화에 대한 과도특성이 우수함을 실현 시켰다.
A PI controller is very sensitive to the load disturbance and parameter variation, and have severe deterioration in stability and response performance in case of variation in parameters, such as inertia and traction coefficient which are machine constant of system, and in case of impact load, since ...
A PI controller is very sensitive to the load disturbance and parameter variation, and have severe deterioration in stability and response performance in case of variation in parameters, such as inertia and traction coefficient which are machine constant of system, and in case of impact load, since the gain of the PI controller is pixed. This thesis proposed a speed control system for induction motors robust to variations in torque and parameters by feedforward compensating the current portion of load torque, adding a load torque observer to the conventional PI controller in the indirect vector controlled induction motor system. In the proposed system, in this thesis, the load torque is estimated by the least order load torque observer based on the torque component of vector-controlled induction motor. Thus system composition is simplified. This thesis presents a method for the composition of load torque observer and a design for speed controller with a torque feedforward control loop, and shows effects of pole arrangement in the observer and parameter error, and compares it with the conventional PI control method. And as a method of PWM signal generation for inverter switching, this thesis use a space vector PWM method which can reduce calculation time significantly. Digital simulation shows the possibility of the indirect vector control system with the proposed load torque observer and exeperimental works demonstrate the theory of proposed system in the thesis In conclusion, this thesis demonstrate the improved transient characteristic to variations in reference speed and load torque, compared to the conventional PI control method, by means of the feedforward control of the estimated load torque.
A PI controller is very sensitive to the load disturbance and parameter variation, and have severe deterioration in stability and response performance in case of variation in parameters, such as inertia and traction coefficient which are machine constant of system, and in case of impact load, since the gain of the PI controller is pixed. This thesis proposed a speed control system for induction motors robust to variations in torque and parameters by feedforward compensating the current portion of load torque, adding a load torque observer to the conventional PI controller in the indirect vector controlled induction motor system. In the proposed system, in this thesis, the load torque is estimated by the least order load torque observer based on the torque component of vector-controlled induction motor. Thus system composition is simplified. This thesis presents a method for the composition of load torque observer and a design for speed controller with a torque feedforward control loop, and shows effects of pole arrangement in the observer and parameter error, and compares it with the conventional PI control method. And as a method of PWM signal generation for inverter switching, this thesis use a space vector PWM method which can reduce calculation time significantly. Digital simulation shows the possibility of the indirect vector control system with the proposed load torque observer and exeperimental works demonstrate the theory of proposed system in the thesis In conclusion, this thesis demonstrate the improved transient characteristic to variations in reference speed and load torque, compared to the conventional PI control method, by means of the feedforward control of the estimated load torque.
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