A Novel Utilization Method of the Predicted Current in the High Performance PI Current Controller with a Control time delay

제어 시지연이 있는 고성능 PI 전류제어기에 대한 예측전류의 적용방법

  • 이진우 (두원공과대학 메카트로닉스과)
  • Published : 2006.10.01

Abstract

This paper deals with a novel utilization method of the predicted current in the high performance PI current controller with a control time delay. The inevitable error of the predicted current in the linear servo drive using a permanent magnet linear synchronous motor is analyzed and a modified cross-coupling decoupling synchronous frame PI current controller is proposed in order to improve the current control response under both the control time delay and the inevitable current prediction error. Simulation and experimental results show that the proposed current controller has an improved current control performance under both the control time delay and the inevitable current prediction error in the servo drive system.

본 논문에서는 제어 시지연을 갖는 고성능 PI 전류제어기에 대한 새로운 예측전류 적용방법을 모색한다. 먼저 선형 영구자석 동기전동기를 사용한 선형 서보 제어시스템에 존재하는 불가피한 전류예측 오차원인을 분석하고, 전류예측 오차와 제어 시지연을 고려한 전류제어 성능 개선 방법으로 수정된 동기좌표계 비간섭 PI 전류제어기를 제안한다. 그리고 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 제안된 전류제어기가 서보 제어시스템에 존재하는 전류예측 오차와 제어 시지연이 있는 경우에도 개선된 전류제어응답을 보임을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 설승기, 전기기기제어론, 브레인 코리아, 2002
  2. H.T. Moon, H.S. Kim, and M.J. Youn, 'A discrete-time predictive current control for PMSM', IEEE Trans. on Power Electron., Vol. 18, No. 1, pp. 464-4472, 2003, Jan https://doi.org/10.1109/TPEL.2002.807131
  3. D.C. Lee, S.K. Sul, and M.H. Park, 'High performance current regulator for a field-oriented controlled induction motor drive', IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 30, No. 5, pp. 1247-1257, 1994, Sept/Oct https://doi.org/10.1109/28.315236
  4. F. Briz, M. W. Denger, and R. D. Lorenz, 'Analysis and Design of Current Regulator Using Complex Vectors', IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 36, No. 3, pp. 817-825, 2000, May/June https://doi.org/10.1109/28.845057
  5. 임정식, 설승기, '전동기의 고속 운전 영역에서의 전류 제어 안정화에 대한 연구', 전력전자학술대회 논문집, pp. 424-426, 2005, Jul
  6. 유현재, 정유석, 설승기, '복소수 벡터로 설계된 동기좌표계 비례적분(PI) 전류제어기의 안티와인드업(anti-wind up)', 전력전자학회 추계학술대회 논문집, pp. 10-13, 2004, Nov
  7. B.H. Bae and S.K. Sul, 'A Compensation Method for Time Delay of Full Digital Synchronous Frame Current Regulator of PWM ac Drives', Conf. Rec. of the 2001 IEEE IAS, Vol. 3, pp. 1708-1714, 2001