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제안 방법
- 본 논문에서는 SILS(Software In the Loop Simulation)를 통해 제어기와 전동기 모델을 검증한 뒤, HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 통해 자동 생성된 코드를 실제 MCU에 탑재하여 성능을 검증 한다. 그리고 RCP(Rapid Control Prototyping)를 통해 제어기 모델을 이용하여 실제 전동기를 제어하여 그 성능을 검증하고, 마지막으로 실제 MCU를 이용 하여 실제 전동기를 제어하여 자동 생성된 코드를 검증한다.
- 다음 그림 3에서 알 수 있듯이 SILS는 시스템이 모두 모델인 상태이며, HILS에서는 자동 생성 코드의 검증을 위해 실제 MCU에 자동 생성된 코드를 탑재 하여 전동기 모델을 제어한다. 그리고 제어기 모델로 전동기를 제어함으로써 제어기 모델을 검증하고, 마지막으로 자동 생성된 코드를 탑재한 MCU를 이용하여 실제 전동기를 제어하여 그 결과를 분석한다.
- 본 논문에서는 MATLAB/Simulink을 이용하여 모델을 작성하고, 직접코딩을 하지 않고 RT LAB을 이용하여 SILS, HILS, RCP를 수행하였다. 마지막으로 자동 생성된 코드를 이용하여 실제 제어기와 전동기를 제어 하였다. 실험을 통해 SILS, HILS, RCP 그리고 Real plant의 결과가 상당히 유사함을 알 수 있었으며, 실제 전동기 또는 모델, 그리고 실제 제어기 또는 모델을 비교 시험할 수 있도록 구성하여 모델을 실제 전동기 및 제어기로 최대한 유사하게 만들 수 있었다.
- 본 논문에서는 MATLAB/Simulink을 이용하여 모델을 작성하고, 직접코딩을 하지 않고 RT LAB을 이용하여 SILS, HILS, RCP를 수행하였다. 마지막으로 자동 생성된 코드를 이용하여 실제 제어기와 전동기를 제어 하였다.
- 본 논문에서는 SILS(Software In the Loop Simulation)를 통해 제어기와 전동기 모델을 검증한 뒤, HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 통해 자동 생성된 코드를 실제 MCU에 탑재하여 성능을 검증 한다. 그리고 RCP(Rapid Control Prototyping)를 통해 제어기 모델을 이용하여 실제 전동기를 제어하여 그 성능을 검증하고, 마지막으로 실제 MCU를 이용 하여 실제 전동기를 제어하여 자동 생성된 코드를 검증한다.
- 본 논문에서는 MATLAB/SIMULINK 기반의 모델을 작성하였으며, 시뮬레이션과 시험에는 RT LAB을 사용하였다. 시험에 사용된 전동기는 영구자석 동기기로 SILS와 HILS에서 사용되는 전동기의 모델은 수식기반으로 작성하였다. 식(1)과 식(2)는 d q좌표계에서 동기전동기의 전압방적식이다.
- 자동 생성된 코드를 검증하기 위해서 본 논문에서는 SILS, HILS, RCP 그리고 Real plant 시험을 그림 4의 조건에서 순차적으로 진행하였다. 다음 그림 3에서 알 수 있듯이 SILS는 시스템이 모두 모델인 상태이며, HILS에서는 자동 생성 코드의 검증을 위해 실제 MCU에 자동 생성된 코드를 탑재 하여 전동기 모델을 제어한다.
- 전동기 시험은 1000RPM, 2A로 하였으며, SILS, HILS, RCP의 시험 결과는 RT LAB의 Analog Output Port를 이용하여 계측하였고, Real Plant의 시험결과는 MCU의 D/A 기능을 이용하여 계측하였다.
- 모터드라이버는 실시간 시스템을 표현하기 위해 RT LAB에서 제공하는 RT EVENT 및 RTE Drive를 사용하여 작성하였다. 제어기 모델은 그림 1과 같이 d q 변환을 이용한 벡터제어기로 구성하였으며, SVPWM을 이용하여 제어신호를 출력하도록 작성하였다.
이론/모형
- 본 논문에서는 MATLAB/SIMULINK 기반의 모델을 작성하였으며, 시뮬레이션과 시험에는 RT LAB을 사용하였다. 시험에 사용된 전동기는 영구자석 동기기로 SILS와 HILS에서 사용되는 전동기의 모델은 수식기반으로 작성하였다.
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