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매트릭스 컨버터로 구동되는 유도전동기의 직접토크제어를 위한 모델예측제어 기반의 SVM 기법
Model Predictive Control for Induction Motor Drives Fed by a Matrix Converter 원문보기

제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.20 no.9, 2014년, pp.900 - 907  

최우진 (아주대학교 전자공학과) ,  이은실 (아주대학교 전자공학과) ,  송중호 (서울과학기술대학교 전기정보공학과) ,  이영일 (서울과학기술대학교 전기정보공학과) ,  이교범 (아주대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a MPC (Model Predictive Control) method for the torque and flux controls of induction motor. The proposed MPC method selects the optimized voltage vector for the matrix converter control using the predictive modeling equation of the induction motor and cost function. Hence, the r...

주제어

#IM (Induction Motor)   #MC (Matrix Converter)   #DTC (Direct Torque Control)   #MPC (Model Predictive Control)   #SVM (Space Vector Modulation)  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
모델예측제어 기법은 어떤 방법인가? 최근 기존의 DTC기법의 단점을 해결하기 위한 효과적인 대안으로써 모델예측제어(MPC) 기법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 모델예측제어 기법은 시스템 모델링을 통하여 토크와 자속의 오차 상태에 따라 정확하고 최적화된 제어입력인 전압벡터를 선정하여 인가하는 방법이다[6]. 기존의 MPC는 한 주기에 단일 전압벡터만을 인가하기 때문에 제어시에 큰 토크 리플을 야기한다.
매트릭스 컨버터를 이용한 전력변환장치의 상용화를 위해서 어떤 문제를 해결해야 하는가? 이러한 장점으로 인하여 최근 매트릭스 컨버터를 이용한 전력변환장치의 구성이 활발히 진행되고 있다. 하지만 상용화를 위하여 매트릭스 컨버터는 약 87%의 낮은 전압 전달률과 제어의 복잡성, ride-through 대책으로써 보호회로를 포함해야 한다는 점 등을 해결해야 한다. 현재까지 이러한 문제점을 극복하기 위하여 매트릭스 컨버터의 다양한 제어기법에 대한 연구가 이루어지고 있다[4].
가변속 운전 시스템의 전력변환장치로는 무엇이 널리 사용되는가? 산업발전에 따라 주요 운송 수단인 철도, 지하철, 전기자동차를 비롯하여 공장 자동화를 위한 로봇, 정밀 가공 기계 등의 분야에 이르기까지 전동기의 가변속 운전의 중요성이 강조되고 있다. 가변속 운전 시스템의 전력변환장치로 입력부에 다이오드 정류회로를 갖는 전압형 인버터가 가장 보편적으로 사용되고 있다. 하지만 이는 입력 전류에 많은 고조파를 포함하여 효율이 좋지 않고, 입출력이 단방향이기 때문에 에너지가 회생되지 않는 단점이 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. D. Casadei, G. Serra, and A. Tani, "The use of matrix converters in direct torque control of induction machines," IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 48, no. 6, pp. 1057-1064, Dec. 2001. 

  2. K. B. Lee, C. H. Bae, and F. Blaabjerg, "An improved DTC-SVM method for matrix converter drives using a deadbeat scheme," International Journal of Electronics, vol. 93, no. 11, pp. 737-753, Nov. 2006. 

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  3. Y. C. Zhang and H. Yang, "Torque ripple reduction of model predictive torque control of induction motor drives," in Proc. ECCE, pp. 1176-1183, Sep. 2013. 

  4. J. Rodriguez, M. Rivera, and J. W. Kolar, "A review of control and modulation methods for matrix converters," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 59, no. 1, pp. 58-70, Jan. 2012. 

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  5. A. A. Z. Diab and V. V. Pankratov, "Model predictive control of vector controlled induction motor drive," in Proc. IFOST, pp. 1-6, Sep. 2012. 

  6. T. Geyer, G. Papafotiou, and M. Morari, "Model predictive direct torque control - part I: Concept, algorithm, and analysis," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 56, no. 6, pp. 1916-1924, Jun. 2009. 

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  7. M. E. Romero, M. M. Seron, and G. C. Goodwin, "A combined model predictive control/space vector modulation (MPC-SVM) strategy for direct torque and flux control of induction motors," in Proc. IECON, pp. 1674-1679, Nov. 2011. 

  8. E. Lee, K. B. Lee, Y. I. Lee, and J. H. Song, "High performance current controller for sparse matrix converter based on model predictive control," Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 8, no. 5, pp. 1138-1145, Sep. 2013. 

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  9. A. Alesina and M. Venturini, "Analysis and design of optimum amplitude nine switch direct AC-AC converters," IEEE Trans. Power Electron., vol. 4, no. 1, pp. 101-112, Jan. 1989. 

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  10. P. W. Wheeler, J. Rodriguez, J. C. Clare, L. Empringham, and A. Weinstein, "Matrix converters: a technology review," IEEE Trans. Ind. Electron, vol. 49, pp. 276-288, Apr. 2002. 

    상세보기 crossref

  11. P. Nielsen, F. Blaabjerg, and J. K Pedersen, "Novel solution for protection of matrix converter to three phase induction machine," IEEE IAS Annual Meeting, IAS, vol. 2, pp. 1447-1454, Oct. 1997. 

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