병렬형 칼만필터를 사용한 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어

Abstract

본 논문에서는 병렬형 칼만필터를 사용한 영구자석 동기전동기의 새로운 센서리스 제어 기법이 제안되었다. 제안된 기법은 기존의 Full-order 확장형 칼만필터와는 달리 Reduced-order 확장형 칼만필터를 통해 추정된 역기전력을 별도의 알고리즘을 이용하여 회전자 위치 및 속도를 추정할 수 있고, 각각의 샘플링 시간마다 서로 다른 Reduced-order 확장형 칼만필터를 실행하는 병렬구조를 사용함으로써 연산시간을 대폭적으로 줄일 수 있다. 따라서 제안된 기법은 기존 확장형 칼만필터의 장점은 그대로 유지하고, 단점으로 지적되었던 긴 연산시간을 줄이며, 쇄교 자속 값에 민감한 부분도 부분적으로 해결하였다. 또한 운전 영역에 따라 그 형태를 달리함으로써 회전자 속도 및 위치를 안정적으로 추정할 수 있다. 제안된 기법은 실험 결과를 통하여 그 타당성이 검증되었고, 기존의 Full-order 확장형 칼만필터와의 연산 시간 비교를 통하여 우수성이 확인되었다.; This paper proposes a speed sensorless vector control system for a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) by using a parallel Reduced-order Extended Kalman Filter. The proposed scheme can save computation time greatly and estimate rotor speed and position by using new algorithms according to driving regions. To verify the merit of the proposed scheme, a comparison of a new Reducedorder EKF algorithm with a conventional EKF algorithm has been also made in terms of computation time. Simulation and experimental results validate the theoretical analysis and show the feasibility of the proposed estimation technique.