한국전자통신학회논문지 (The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences)

한국전자통신학회 (Korea Institute of Electronic Communication Science)
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AC 서보모터에 대한 견실한 외란억제 제어

Robust Disturbance Suppression Control for AC Servo Motors

  • 투고 : 2012.06.22
  • 심사 : 2012.08.09
  • 발행 : 2012.08.31
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초록

본 논문에서는 외란토크를 효과적으로 억제할 수 있는 AC 서보모터의 견실제어 방법을 제안한다. 제안된 제어기는 플랜트 모델에 기초한 피드포워드제어기와 안정화 피드백제어기로 구성된다. 피드포워드제어기는 공칭(nominal) 플랜트의 출력이 기준 속도명령을 정확히 추적하도록 설계되며 피드백제어기는 전체 폐루프시스템을 안정화시키는 역할을 한다. 피드백제어기는 임의로 선택될 수 있는 자유함수를 포함하는데 이 자유함수는 외란토크의 영향을 억제하고 제어기가 모델오차에 견실하게(robust) 동작되도록 선택될 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어방식이 기존의 제어방식들에 비해 우수한 제어성능을 가짐을 입증한다.

In this paper, we propose a robust control scheme of AC servo motors to suppress disturbance torques effectively. The proposed controller consists of both a model based feed-forward controller and a stabilizing feedback controller. The feed-forward controller is designed such that the output of the nominal plant tracks perfectly the reference velocity command with desired dynamic characteristics. The feedback controller stabilizes the overall closed loop system. Furthermore, the feedback controller contains a free function that can be chosen arbitrarily. The free function can be designed so as to achieve both suppression of disturbances and robustness to model uncertainties. In order to illuminate the superior performance of the proposed control scheme to the conventional ones, we present some simulation results.

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참고문헌

  1. M. Nagasawa, E. Yokoyama, and Y. Ishida, "Precision motor control system for VCR using disturbance and velocity observer," IEEE Trans. Consumer Electr., Vol. 38, No. 4, pp. 747-754, Nov. 1992. https://doi.org/10.1109/30.179961
  2. I. Godler, K. Ohinishi, and T. Yamashita, "Robustness of vibration suppression feedback loop for speed control system," in Proc. IEEE IECON'93, pp. 1831-1835, 1993.
  3. G. S. Buja et al., "Disturbance torque estimation in a sensorless DC drive," IEEE Trans. Ind. Electr., Vol. 42, No. 4, pp. 351-357, Aug. 1995. https://doi.org/10.1109/41.402473
  4. C. H. Yim, J. H. Kang, S. H. Song, and D. I. Kim, "New feedforward control of BLDCM using a novel disturbance suppresser," in IEEE IAS 30th Conf. Rec. Vol. 3, pp. 1910-1916, Oct. 1995.
  5. Y. Hori, "Robust and adaptive control of a servomotor using low precision shaft encoder," in Proc. IEEE IECON'93, Hawaii, pp. 73-78, Nov. 1993.
  6. J. K. Ji and S. K. Sul, "DSP-based self-tuning IP speed controller with load torque compensation for rolling mill DC drive," IEEE Trans. Ind. Electr., Vol. 42, No. 4, pp. 382-286, Aug. 1995. https://doi.org/10.1109/41.402477
  7. T. Umeno, T. Kaneko, and Y. Hori, "Robust servo system design with two degrees of freedom and its application to novel motion control of robot manipulator," IEEE Trans. Ind. Electr., Vol. 40, No. 5, pp. 473-485, Oct. 1993. https://doi.org/10.1109/41.238016
  8. 김종선, "센서리스 BLDC 전동기의 강인한 속도 제어", 한국전자통신학회논문지, 3권, 4호, pp. 266-275, 2008.
  9. 전용호, 조황, "IPMSM 전동기의 비선형 적응 백스텝핑 속도 제어", 한국전자통신학회논문지, 6권, 6호, pp. 855-864, 2011.
  10. 김동룡, 최석우, 윤창훈, 회로망 합성 이론과 필터 설계, 홍릉과학출판사, 1998.