고속철도차량용 IPMSM의 온라인 파라미터 추정기법을 통한 강인제어기법 연구

Abstract

최근 에너지 절약 정책의 영향으로 고효율, 고출력 및 고성능 등의 요구가 증가 하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)에 대한 연구가 각광 받고 있다. IPMSM은 저속 고토크 또는 고속 운전할 수 있는 특징을 가지고 있고 높은 출력밀도 낼 수 있는 장점이 있다. 하지만 기존에 사용하고 있는 유도전동기의 신뢰성보다 떨어지는 단점이 있으므로 이러한 신뢰성을 높이기 위해 IPMSM의 강인한 제어기법이 필요하다. 본 논문에서는 IPMSM의 신뢰성을 높이기 위해 온라인 파라미터 측정 방법을 이용하여 제어 성능을 증가시켜 차세대철도차량에 알맞은 제어알고리즘을 제시한다. 이 시스템의 모델은 본 논문에서 제시하는 알고리즘에 따라 지령값에 따르도록 제어된다. 제안 된 기법의 유효성은 MATLAB/SIMULINK 시뮬레이션 결과 및 실험을 통해 검증하였다.

Recently, demands for high efficiency, high power, and high performance are increasing due to the impactof energy saving policies. To meet these demands, research on Interior Permanent Magnet Synchronous Motors(IPMSM) has been in the spotlight. IPMSM has the characteristics of low speed, high torque or high speed operation,and high output density. However, there is a disadvantage that existing induction motors are unreliable, and so the robustcontrol method IPMSM is required to increase this reliability. In this paper, a control algorithm suitable for next-generationrailway vehicles is proposed that increases control performance by utilizing on-line parameter measurementmethod to increase the reliability of IPMSM. The proper control scheme possesses a prominent aspect in that it canforce systems to follow the desired reference model. The validity of the proposed technique is verified through MATLAB/SIMULINK simulation results and experiments.