The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

Robust Speed Control Scheme for Torsional Vibration Suppression of Two Mass System

이관성계 전동기 구동시스템의 축진동억제를 위한 강인한 속도제어기법

  • Published : 2003.02.01
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Abstract

In this paper, the new robust torsional vibration suppression control scheme is proposed for the two mass system. A reduced order state feedback controller where the motor speed and the observed torsional torque are fed back and the PI controller are proposed as the torsional vibration suppression controller. Using the estimated mechanical parameters by off-line RLS(Recursive Least Square) algorithms, the speed controller for torsional vibration suppression is designed and its gains are determined using the Kharitonov robust control theory. The Kharitonov robust control theory can obtain the robust stability with a specified stability margin and a damping limit and the good performance of vibration suppression although if the parameters are varied within some specified limit. The effectiveness and usefulness of the proposed schemes are verified with the simulation and the experimental results on the fully-digitalized 5.5kW two mass system.

본 논문에서는 Kharitonov의 강인 안정도 이론을 적용한 이관성계 전동기 구동시스템에 대한 새로운 축진동억제 제어방식을 제안한다. 제안한 축진동억제 제어기는 전동기 속도와 관측된 비틀림 토크를 궤환하는 축소차원 상태궤환 제어기와 PI 제어기를 이용한 속도제어기로 구성되어 있다. 또한 오프라인 RLS 방식으로 추정된 기계계 파라미터를 사용하여 축진동 억제를 위한 속도제어기를 설계하고, Kharitonov의 강인 안정도 이론을 적용하여 제어기의 이득을 선정하였다. Kharitonov의 강인안정도 이론을 통해 지정한 안정도 마진과 댐펑 특성을 확보하였으며 지정된 범위 내에서 파라미터가 변동시에도 우수한 축진동 억제 특성을 획득하였다. 마지막으로 시뮬레이션과 자체 제작한 이관성계 전동기 구동 시스템의 통가 실험장치를 통해 축진동억제 제어방식의 효과와 유용성을 검증하였다.

Keywords

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