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미지입력 관측기를 이용한 BLDC 전동기 센서리스 드라이브에 대한 연구
Sensorless Drive of Brushless DC Motors Using an Unknown Input Observer 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.11 no.1, 2006년, pp.65 - 71  

류지수 (한양대 대학원 전기공학과) ,  현동석 (한양대 전기제어생체공학부) ,  김태성 (한양대 대학원 전기공학과)

초록
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본 논문에서는 BLDC 전동기 센서리스 드라이브의 성능 향상을 위한 새로운 전동기 제어 기법을 제안한다. 최근 센서리스 제어방법의 주류를 이루고 있는 단자전압을 이용하는 방식들은 전동기를 동기 모드로 운전할 때 과도한 전압이 인가되면, 회전자 위치를 정확하게 검출할 수 없다. 특히 과도상태영역에서의 응답특성이 좋지 않다. 따라서 본 논문에서는 미지 입력인 역기전력을 추가적인 시스템의 상태로 모델링하고, 전체 시스템을 역기전력에 대한 미분방정식 형태 외란 모델을 도입한 확장 상태방정식으로 표현함으로서 얻어지는 상태관측기를 통하여 전동기의 속도 및 회전자 위치를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a novel motor control method is proposed to improve the performance of sensorless drive of BLDC motors. In the terminal voltage sensing method, which is a great portion of sensorless control, a precise rotor position cannot be obtained when excessive input is applied to the drive duri...

주제어

#BLDC Motor   #Sensorless   #Unknown Input Observer  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 O'Reilly가 밝힌바 있는 미지 입력시스템의 모델과 시스템 구조와의 관계回를 이용한 미지 입력 (Unkrmow Input) 관측기를, BLDC 전동기 센서 리스 제어에 적합 하도록 새롭게 재구성하여, 사다리꼴 형태의 역기전력을 갖고 있는 BLDC 전동기 구동에 필요한 역기전력을 추정하는, 새로운 센서리스 제어 기법을 제안하고자 한다.
  • 본 논문에서는 미지 입력인 역기전력을 추가적인 시스템 상태로 모델링하고, 전체 시스템을 역기전력에 대한 미분방정식 형태 외란 모델을 도입한 확장 상태방정식으로 표현함으로서 얻어지는 상태관측기를 통하여 역기전력을 추정할 수 있었고 이를 통해 회전자의 위치 및 속도를 정밀하게 추정하는 새로운 알고리즘이 제안 되 었다.
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참고문헌 (7)

  1. T. J. E Miller, 'Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives,' Clarendon Press, Oxford 1989 

  2. S. Ogasawara and H. Akagi, 'An Approach to Position Sensorless Drive for Brushless DC Motors,' IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 27, No.5, pp. 928-933, Sep./Oct. 1991 

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  3. J. C. Moreira, 'Indirect Sensing for Rotor Flux Position of Permanent Magnet AC Motors Operating Over a Wide Speed Range,' IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 32, No.6, pp. 1392-1401, Nov./Dec. 1996 

  4. H. R. Andersen and J. K Pedersen, 'Sensorless ELBERFELD Control of Brushless 1￡ Motors for Energy -Optimized Variable-Speed Household Refrigerators,' EPE Conf. Rec., Vol. 1, pp. 314-318, Sep. 1997 

  5. 여형기, '브러시리스 직류전동기용 센서리스 드라이브 개발에 관한 연구,' 고려대학교 박사학위 논문, 1998 

  6. M. Gopal, J. G. Ghodekar 'An Application of Decentralized Observer Theory to Interconnected Power Systems,' IEEE Trans. Syst, Man Cybern., Vol. 15, No.2, pp. 303-308, Mar./Apr. 1985 

  7. Tae-Hyung Kim and M. Ehasani, 'Sensorless Control of the BLDC Motors From Near-Zero to High Speeds,' IEEE Trans. Power Electron., Vol. 19, No.6, pp. 1635- 1645, Nov. 2004 

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