Precision Position Control of PMSM using Load Torque Observer and Parameter Compensator

외란관측기와 파라미터 보상기를 이용한 PMSM의 정밀위치 제어

  • 고종선 (단국대 전기전자 및 컴퓨터 공학부) ;
  • 이태훈 (슈나이더일렉트릭코리아(주))
  • Published : 2004.02.01

Abstract

This paper presents a new method of external load disturbance compensation using deadbeat load torque observer and gain compensation by parameter estimator. The response of the permanent magnet synchronous motor(PMSM) follows the nominal plant. The load torque compensation method is composed of a deadbeat observer. To reduce the noise effect, the post-filter implemented by moving average(MA) process is adopted. The parameter compensator with recursive least square method(RLSM) parameter estimator is suggested to make the new system work as same as the name plate system which in used to take gains. The proposed estimator is combined with a high performance load torque observer to resolve the problems. As a result, the proposed control system has a robust and precise system against the load torque and the parameter variation. A stability and usefulness are verified by computer simulation and experiment.

본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

Keywords

References

  1. IEEE-IAS Tutorial Course Introduction to field orientation and high performance AC drives D.W.Novotny;R.D.Lorentz
  2. Analysis of electric machinery P.C.Krause
  3. Wittenmark Computer cont rolled system(International) K.J.Astrom;B.Wittenmark
  4. IEEE Transaction on Industrial Electronics v.40 no.5 A Robust Position Control of Brushless DC motor with Dead Beat Load Torque Observer J.S.Ko;J.H.Lee;S.k.Chung;M.J.Youn
  5. Linear System Theory and Design C.T.Chen
  6. IEEE Transaction of Industrial Electronics v.46 no.5 Robust Control of Induction Motor with A Neural-Network Load Torque Estimator and A Neural-Network Indentification C.Y.Huan;T.C.Chen;C.L,Huang
  7. System Indentification and Control Design J.D.Landau
  8. Adaptive Filtering Prediction and Control G.C.Goodwin;K.S.Sin
  9. Transaction on KIPE v.4 no.2 A Study of Adaptive Load Torque Observer and Robust Precision Position Control of BLDD Motor J.S.Ko;S.K.Youn
  10. Transaction on KIEE v.51B no.10 Precision Speed Control of PMSM Using Neural Network Distrubance Observer and Parameter Compensator J.S.Ko;Y.J.Lee
  11. Transaction on KIPE v.5 no.5 Precision Speed Control of RMSM for Stimulation of the Vestibular System Using Rotatory Chair J.S.Ko;Y.J.Lee;B.L.Park;C.W.Jeon
  12. Transaction on KIPE v.6 no.1 Precision and Speed Control of PMSM Using Distrubance Observer and Parameter Compensator J.S.Ko;Y.J.Lee;C.W.Jeon;S.S.Lee