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BLDC 모터 속도제어를 위한 견실 PID 제어기 설계
Robust PID Controller Design for Speed Control of BLDC Motors 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.5 no.1 = no.8, 2002년, pp.75 - 82  

양승윤 (국방과학연구소 제2체계개발본부) ,  김인수 (국방과학연구소 제2체계개발본부) ,  전완수 (국방과학연구소 제2체계개발본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the robust PID(Proportional-Integral-Derivative) controller was designed for speed control of BLDC motors using the frequency region model matching method. It was designed the robust PID controller satisfying disturbance attenuation and robust tracking performance using an H$\inf...

주제어

#견실 PID 제어   #모델 매칭   #LMI에 기초한 H$\infty$ 제어  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 모델매칭법을 이용하여 설계된 岛 제어기로부터 견실안정성, 외란억제 성능 및 명령 추종 성능을 만족하는 BLDC 모터의 견실 PID 제어기 설계에 관하여 연구하였다. 岛 제어기와 동일한 성능의 견실 PID 제어기를 설계하기 위하여, 주어진 사양을 만족하는 丑8 제어기를 설계한 후, 주파수역에서 루프 전달함수의 주파수 응답 비교를 통하여, 설계된 제어기와 동일한 성능을 가지는 PID 제어기를 구성하였다 설계된 견실 PID 제어기는 BLDC 모터의 속도제어에 적용하여, 제안된 제어기가 모터 파라미터 변동에 대한 견실안정성, 부하토크에 대한 억제성능 및 기준속도에 대한 견실 명령추종 성능을 만족함을 시뮬레이션 결과로부터 나타내었다.
  • 본 논문에서는 플랜트에 불확실성이 존재하여도 주어진 성능을 만족하는 견실 PID 제어기 설계법으로부터 부하토크 외란에 대한 억제성능 및 기준입력에 대한 견실한 명령추종 성능을 만족하는 BLDC 모터의 속도제어기를 설계하였다 이를 위하여, 먼저 토크 외란에 대한 억제성능, 견실한 명령추종 성능을 가지는 BLDC 모터의 Hm 속도제어기를 LMI에 기초한 田 제어기법⑹을 적용하여 설계하였다. 그리고 설계된 H 8 속도제어기와 동일한 성능을 만족하는 견실 PID 제어기를 설계하기 위하여, 压0 제어기의 루프 전달함수와 설계할 PID 제어기의 루프 전달함수간에 주파수역 모델매칭(model matching)법을 이용하여 선정하였다(3) 시뮬레이션 결과로부터 설계된 견실 PID 제어기의 성능은 기준입력에 대한 명령추종 성능과 토크외란에 대한 억제성능을 만족함을 보였다 따라서 본 논문에서 제안된 견실 PID 제어기 조정기법을 이용한 BLDC 모터 속도제어 시스템에 대한 적용 가능성을 확인하였다.
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참고문헌 (7)

  1. 山本重彦, PID制細の基礎と應用, 朝倉書店, 1997 

  2. Tan, W., Liu, J., and Tam, P. K. S., 'PID Tuning Based on Loop-Shaping $H{\infty}$ Control', IEE Proceedings - Control Theory and Applications, Vol.145, No.6, pp.485-490, 1998. 

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  3. Matsuo, T., and Nakano, K., 'Robust Stabilization of Closed-Loop Systems by PID+Q Controller', International Journal of Control, Vol.70, No.4, pp.631-650, 1998 

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  4. Ho, W. K., Hang, C. C., and Cao, L. S., 'Tuning of PID Controllers Based on Gain and Phase Margin Specifications', Automatica, Vol.31, No.3, pp.497-502, 1995 

    상세보기 crossref

  5. 多美 勉, $H{\infty}$ 制細, 昭見堂, 1994 

  6. Gahinet, P., 'Explicit Controller Formulas for LMI Based $H{\infty}$ Synthesis', Automatica, Vol. 32, No.7, pp.1007-1014, 1996 

    상세보기 crossref

  7. Yukitome, M., lino, Y., Hino, S., Takahashi, K., and Nagata, K., 'A New PID Controller Tuning System and its Application to a Flue Gas Temperature Control in a Gas Turbine Power Plant', Proceedings of the 1998 IEEE International Conference on Control Applications, Trieste, Italy, 1998 

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