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

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

PMSM Sensorless Control using Parallel Reduced-Order Extended Kalman Filter

병렬형 칼만 필터를 사용한 영구 자석 동기 전동기의 센서리스 제어

  • 장진수 (한양대 대학원 전기공학과) ;
  • 박병건 (한양대 대학원 전기공학과) ;
  • 김태성 (한양대 대학원 전기공학과) ;
  • 이동명 (홍익대 전자전기공학부) ;
  • 현동석 (한양대 전기제어생체공학부)
  • Published : 2008.10.20
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Abstract

This paper proposes a novel sensorless control scheme for a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) by using a parallel reduced-order Extended Kalman Filter. The proposed scheme can obtain rotor position and speed by back-EKF that is estimated by reduced-order ETD and save computation time great)y due to using a parallel structure that works by turns every sampling time. Therefore, proposed scheme has merits of conventional EKF, and problems of parameter sensitivity are partially overcome. And proposed scheme can safely estimate rotor speed and position by using new algorithms according to driving regions. Experimental results show the validity of the proposed estimation technique, and to verify the merit of the proposed scheme, a comparison of a new reduced-order EKF algorithm with a conventional EKF algorithm has been also made in terms of computation time.

본 논문에서는 병렬형 칼만 필터를 사용한 영구 자석 동기 전동기의 새로운 센서리스 제어 기법이 제안되었다. 제안된 기법은 기존의 확장형 칼만 필터(EKF)와는 달리 reduced-order EKF를 이용한 역기전력 추정 알고리즘을 통해 회전자 위치와 속도를 추정할 수 있고, 각각의 샘플링 시간마다 서로 다른 EKF를 실행하는 병렬형 구조를 사용함으로써 연산시간을 월등히 줄일 수 있다. 따라서 제안된 기법은 기존 EKF의 장점은 그대로 유지하며 단점으로 지적되었던 긴 연산시간 문제를 극복하고 쇄교 자속 값에 민감한 부분도 부분적으로 해결할 수 있다. 또한 운전 영역에 따라 그 형태를 달리함으로써 회전자 속도 및 위치를 안정적으로 추정할 수 있다. 제안된 기법은 실험 결과를 통하여 그 타당성이 검증되었고, 기존 EKF와의 연산 시간 비교를 통하여 우수성이 확인되었다.

Keywords

References

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