BLDC 전동기용 센서리스 드라이브의 성능 향상을 위한 퍼지 역기전력 관측기

Abstract

본 논문에서는 사다리꼴 형태의 역기전력을 가지는 브러시리스 직류 (BLDC : Brushless Direct Current) 전동기의 센서리스 구동 성능을 향상시키기 위한 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 새로운 센서리스 구동 방법이 제안되었다. 기존의 브러시리스 직류전동기의 센서리스 구동 방법은 저속영역과 과도상태에서의 성능저하와 추가적인 회로를 필요로 한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 사다리꼴 형태의 역기전력을 추정하기 위해 적합한 퍼지 논리에 의해 구성된 관측기를 통하여 브러시리스 직류전동기의 역기전력을 정확하게 추정하였다. 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 제안된 알고리즘은 저속영역과 과도상태에서도 연속적인 회전자의 위치를 정밀하게 추정하고 외부 환경 변화에 강인한 제어를 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘의 우수성은 다른 센서리스 구동방법과 비교한 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.; In this paper, a novel sensorless drive for brushless DC (BLDC) motor using the fuzzy back-EMF observer is proposed to improve the performance of conventional sensorless drive methods. Most existing sensorless drive methods of the BLDC motor have low performance at transients or low speed range and occasionally require additional circuits. To cope with these problems, the back- EMF of the BLDC motor must be precisely estimated. A fuzzy logic is suitable to estimate the back-EMF which has a trapezoidal shape. The proposed algorithm using fuzzy back-EMF observer can achieve robust control for the change of an external condition and continuously estimate speed of the rotor at transients as well as at steady state. The superiority of the proposed algorithm is proved through the simulation compared with other sensorless drive methods.