고성능 HEV 전동기 제어를 위한 레졸버 위치오차 적응보상

Abstract

본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 위치센서로 사용되는 레졸버의 위치오차를 보상하는 방법에 관하여 연구하였다. 가변 릴럭턴스형 레졸버는 내환경성과 저가격을 장점으로 하이브리드 자동차로 적용이 확대되고 있는 위치센서이다. 그러나 레졸버는 고유의 위치오차 특성으로 인하여 전동기의 고성능 제어에는 불충분한 위치정도를 가진다. 따라서, 레졸버를 고성능 제어가 필요한 분야에서 활용하기 위해서는 위치오차를 극복하는 방법이 요구된다. 본 논문은 센서의 개선이나 부가적인 물리적 장치에 의하지 않고 소프트웨어적인 방식으로 레졸버 위치오차를 보상하는 방법을 제시하였다. 레졸버 위치오차의 이론적 분석과 가변 릴럭턴스형 레졸버의 유한요소 해석을 통하여 위치오차를 규명하고 모델링하였다. 본 논문에서 다루는 위치오차 보상과 관련하여 우선 위치오차가 전동기 제어성능에 미치는 영향과 기존 기술에 대하여 고찰한 후, 도입한 위치오차 모델의 파라미터 추정을 통하여 적응적으로 위치오차를 보상하는 방법을 제시하였다. 적응보상 알고리즘의 구현 가능성과 적용 효과를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인하였으며 하이브리드용 전동기 구동시스템의 설계, 제작 및 실차 실험을 통하여 제어 알고리즘의 유효성을 검증하였다.