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KR100848155B1 - Control Method of Permanent Magnet Synchronous Motor - Google Patents

Control Method of Permanent Magnet Synchronous Motor Download PDF

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KR100848155B1
KR100848155B1 KR1020070011033A KR20070011033A KR100848155B1 KR 100848155 B1 KR100848155 B1 KR 100848155B1 KR 1020070011033 A KR1020070011033 A KR 1020070011033A KR 20070011033 A KR20070011033 A KR 20070011033A KR 100848155 B1 KR100848155 B1 KR 100848155B1
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KR
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rotor
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안톤 니콜라에비치 디아노브
이준환
이광운
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 영구 자석형 동기 모터의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터 전류를 추정하기 위해 모터 모델의 측정 전류값과 추정 전류값을 비교하여 전류추정오차를 연산한 후 모터의 역기전력과 속도를 추정하고, 로터의 위치를 검출함으로써 전류측정오차와 노이즈를 감소시킬 수 있는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a permanent magnet synchronous motor, and more particularly, to calculate the current estimation error by comparing the measured current value and the estimated current value of the motor model to estimate the motor current, and then calculating the back electromotive force and speed of the motor. The present invention relates to a control method of a permanent magnet type synchronous motor capable of reducing current measurement error and noise by estimating and detecting the position of a rotor.

본 발명은 로터의 자기축을 추정하는 추정축(δ, γ)을 통해 모터의 역기전력, 로터의 속도 및 위치를 추정하는 방법에 있어서, 상기 추정축의 델타 전류 추정 오차(Δiδ) 및 감마 전류 추정 오차(Δiγ)를 연산하고, 상기 델타 전류 추정 오차를 통해 상기 모터의 역기전력의 추정값을 연산한 후 로터의 속도 추정값을 연산하고, 상기 감마 전류 추정 오차를 통해 보정값을 연산한 후 상기 속도 추정값에 상기 보정값을 합산하여 속도 보정 추정값을 연산하고, 상기 속도 보정 추정값을 적분하여 상기 로터의 위치를 연산하는 것을 더 포함한다.The present invention provides a method for estimating the counter electromotive force of the motor, the speed and the position of the rotor through the estimation axes (δ, γ) for estimating the magnetic axis of the rotor, wherein the delta current estimation error (Δiδ) and gamma current estimation error ( Δiγ), calculate the estimated value of the back EMF of the motor through the delta current estimation error, calculate the speed estimate of the rotor, calculate the correction value through the gamma current estimation error, and then correct the correction to the speed estimate. Summing the values to calculate the speed correction estimate, and integrating the speed correction estimate to calculate the position of the rotor.

Description

영구 자석형 동기 모터의 제어방법{Control method of the Permanent Magnet Synchronous Motor}Control Method of Permanent Magnet Synchronous Motor

도 1은 일반적인 영구 자석형 브러쉬리스 직류 모터의 예시도이고, 1 is an illustration of a typical permanent magnet brushless direct current motor,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석형 동기 모터의 제어 블록도이고,2 is a control block diagram of a permanent magnet synchronous motor according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 역기전력 상수를 감소에 대한 알고리즘 응답 그래프이고,3 is an algorithm response graph for reducing a back EMF constant according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석형 동기 모터의 제어 방법의 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a permanent magnet synchronous motor according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

21: 비례적분 조정기 22: 배율기21: Proportional Integrator 22: Multiplier

23: 제1저역 통과 필터 24: 신호함수23: first low pass filter 24: signal function

25: 지연함수 26: 적분기25: delay function 26: integrator

27: 적분 조정기 28: 제2저역 통과 필터27: integral regulator 28: second low pass filter

29: 모델 모터29: model motor

본 발명은 영구 자석형 동기 모터의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터 전류를 추정하기 위해 모터 모델의 측정 전류값과 추정 전류값을 비교하여 전류추정오차를 연산한 후 모터의 역기전력과 속도를 추정하고, 로터의 위치를 검출함으로써 전류측정오차와 노이즈를 감소시킬 수 있는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a permanent magnet synchronous motor, and more particularly, to calculate the current estimation error by comparing the measured current value and the estimated current value of the motor model to estimate the motor current, and then calculating the back electromotive force and speed of the motor. The present invention relates to a control method of a permanent magnet type synchronous motor capable of reducing current measurement error and noise by estimating and detecting the position of a rotor.

일반적으로 센서리스(Sensorless) 벡터제어를 이용하는 모터에 있어서, 회전자의 회전시 최대토크를 얻기 위해 여자되어야 할 상(phase)은 모터의 회전자의 위치에 의해 결정된다. 여기서, 회전자가 회전하고 있는 경우 역기전력에 따라 회전자의 위치를 측정할 수 있다. 이에 기초해서, 모터의 제어시 최대토크를 얻기 위한 적절한 상을 선택적으로 여자시켜 모터를 회전시킨다.In general, in a motor using sensorless vector control, the phase to be excited to obtain the maximum torque during the rotation of the rotor is determined by the position of the rotor of the motor. Here, when the rotor is rotating, the position of the rotor can be measured according to the counter electromotive force. Based on this, the motor is rotated by selectively exciting an appropriate phase to obtain the maximum torque during the control of the motor.

이러한, 센서리스 벡터제어를 이용한 종래의 모터를 논문(1) 산업 전자기기에 관한 IEEE 회보, 1996년 4월, 43권, 2호, 300쪽 내지 308쪽에 마츠이(N. Matsui)가 기고한 "영구자석형 무브러시 직류 모터 무센서 드라이브"및 논문(2) Proc. IECON'92, 1992년 430쪽 내지 435쪽에 마츠이, 다케시타, 및 야스다가 기고한 "무브러시 직류 모터의 새로운 무센서 드라이브"에서 개시하고 있다.A conventional motor using sensorless vector control is described in (1) IEEE Bulletin on Industrial Electronics, April 1996, Vol. 43, No. 2, pp. 300 to 308, published by N. Matsui. Permanent Magnet Brushless DC Motor Sensorless Drive "and Papers (2) Proc. IECON'92, 1992, pages 430-435, published by Matsui, Takeshita, and Yasuda, "New Sensorless Drives for Brushless DC Motors."

도 1은 논문(1)에 개시된 도면으로, 종래의 브러시리스 직류 모터는 도 1a을 참조하여 설명하도록 한다.1 is a view disclosed in the paper (1), a conventional brushless DC motor will be described with reference to FIG. 1A.

U,V and W 는 모터의 삼상이고 d와 q는 가상축으로, 축 d는 로터의 자기축을 따라 정렬되고 로터와 함께 회전한다. (즉, 모터진동을 줄이는 역할을 한다) U, V and W are the three phases of the motor, d and q are virtual axes, axis d is aligned along the rotor's magnetic axis and rotates with the rotor. (Ie, to reduce motor vibration)

아울러 로터의 위치가 알려지지 않기 때문에, 감마(γ), 델타(δ) 축은 d 및 q 축을 추정하는데 쓰인다. 논문 (1)에 기재된 바와 같이, 모델 모터는 로터의 역기전력(back-EMF)을 추정하는 데에 사용되고, 이후 위치 및 속도는 아래의 식들을 이용하여 추정될 수 있다. (여기서, 윗첨자는 계산 단계을 나타내는데 쓰인다.)In addition, since the rotor position is unknown, the gamma (γ) and delta (δ) axes are used to estimate the d and q axes. As described in the paper (1), the model motor is used to estimate the back-EMF of the rotor, and then the position and speed can be estimated using the following equations. (Here, the superscript is used to indicate the calculation step.)

여기서, Ec는 모터 역기전력, Δiγ 및 Δiδ는 γ축과 δ축을 기준으로 이전 계산단계(n-1)에서 추정된 전류와 측정전류의 차, Ke는 모터 역기전력 상수, T는 샘플링시간이다.Here, Ec is the motor back electromotive force, Δi γ and Δi δ is the difference between the current and the measured current estimated in the previous calculation step (n-1) based on the γ and δ axis, Ke is the motor back EMF constant, T is the sampling time.

상기와 같은 역기전력 연산은, 전류와 직류전압이라는 두 가지의 측정값을 사용한다. 따라서 전류 측정오차와 노이즈는 추정결과에 큰 영향을 미치고, 액츄얼모터와 모델모터 파라미터의 차이는 추정 오차를 증가시키며, 실제 모터와 모델모터 파라미터의 차이에 의해 추정 오차가 과도 구간에서 증가할 수 있다.The counter electromotive force calculation as described above uses two measurement values, current and DC voltage. Therefore, current measurement error and noise have a big influence on the estimation result, and the difference between the actual motor and the model motor parameter increases the estimation error, and the estimation error can increase in the transient period due to the difference between the actual motor and the model motor parameter. have.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 역기전력 추정 시 저역 통과 필터와 적분 조정기를 사용함으로써 노이즈와 측정 오차의 대폭적인 감소, 속도 및 위치 추정 오차의 증가를 방지하기 위한 영구 자석형 동기 모터의 제어방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to significantly reduce noise and measurement error, speed and position estimation error by using a low pass filter and an integral regulator when estimating back EMF. To provide a control method of a permanent magnet synchronous motor to prevent the increase of.

본 발명의 다른 목적은 모터 파라미터 변화 시에도 모터 위치 및 속도의 추정이 가능한 영구 자석형 동기 모터의 제어방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a control method of a permanent magnet synchronous motor capable of estimating motor position and speed even when a motor parameter changes.

본 발명의 또 다른 목적은 보정 알고리즘을 포함하고 있어 모터 파라미터 변화 시에도 모터 파라미터 추정이 정확한 영구 자석형 동기 모터의 제어방법을 제공한다.It is another object of the present invention to provide a control method of a permanent magnet type synchronous motor including a correction algorithm so that the motor parameter estimation is accurate even when the motor parameter changes.

본 발명의 또 다른 목적은 델타 축과 감마 축을 통해 전류 오차를 연산하여 과도상태 및 정상상태에서 발생할 수 있는 회전자 추정 오차를 최소화하기 위한 영구 자석형 동기 모터의 제어방법을 제공한다.It is still another object of the present invention to provide a control method of a permanent magnet synchronous motor for minimizing rotor estimation errors that may occur in transient and steady state by calculating current errors through a delta axis and a gamma axis.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 방법은 로터의 자기축을 추정하는 추정축(δ, γ)을 통해 모터의 역기전력, 로터의 속도 및 위치를 추정하는 방법에 있어서, 상기 추정축의 델타 전류 추정 오차(Δiδ) 및 감마 전류 추정 오차(Δiγ)를 연산하고, 상기 델타 전류 추정 오차를 통해 상기 모터의 역기전력의 추정값을 연산한 후 로터의 속도 추정값을 연산하고, 상기 감마 전류 추정 오차를 통해 보정값을 연산한 후 상기 속도 추정값에 상기 보정값을 합산하여 속도 보정 추정값을 연산하고, 상기 속도 보정 추정값을 적분하여 상기 로터의 위치를 연산하는 것을 더 포함한다.In order to achieve the above object, the technical method according to the present invention is a method for estimating the counter electromotive force of the motor, the speed and the position of the rotor through the estimated axis (δ, γ) for estimating the magnetic axis of the rotor, Calculate the delta current estimation error Δi δ and the gamma current estimation error Δi γ , calculate the estimated value of the back EMF of the motor through the delta current estimation error, calculate the speed estimate of the rotor, and estimate the gamma current Computing a correction value through the error, and then adding the correction value to the speed estimate value to calculate the speed correction estimate, and by integrating the speed correction estimate to calculate the position of the rotor.

본 발명에 의하면 역기전력 추정 시 저역 통과 필터 및 적분 조정기를 사용함으로서 노이즈와 추정 오차를 대폭적으로 감소시킬 수 있고, 또한 로터의 위치 오차를 정확하게 감지할 수 있어 고효율의 모터를 구현할 수 있으며, 모터의 파라미터 변화 시에도 정확한 로터 속도 및 위치 추정을 할 수 있다. According to the present invention, by using a low pass filter and an integral regulator when estimating back EMF, noise and estimation errors can be greatly reduced, and the position error of the rotor can be accurately sensed to implement a highly efficient motor, and the parameters of the motor. Accurate rotor speed and position estimation can be made even with changes.

또한 속도 추정값을 보정함으로써 모터 파라미터의 변화시에 더 효율적으로 로터 속도 및 위치를 추정할 수 있다.By correcting the speed estimates, rotor speed and position can be estimated more efficiently when the motor parameters change.

또한 과도상태 및 정상상태에서 발생할 수 있는 로터 위치 및 속도 추정 오차를 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize rotor position and speed estimation errors that may occur in transient and steady state.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석형 동기 모터의 제어 블록도로서, 비례적분 조정기(21), 배율기(22), 제1저역 통과 필터(23), 신호함수(24), 지연함수(25), 적분기(26), 적분 조정기(27), 제2저역 통과 필터(28) 및 모터 모델(29)로 구성된다.2 is a control block diagram of a permanent magnet synchronous motor according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein a proportional integral regulator 21, a multiplier 22, a first low pass filter 23, a signal function 24, and a delay function are shown. (25), the integrator 26, the integral regulator 27, the second low pass filter 28 and the motor model 29.

비례적분 조정기(21)는 감마 전류 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만들어 내는 적분제어를 비례제어에 병렬로 연결하여 사용한 것으로, 정상상태 오차를 줄여 주면서 과도응답으로 발생한 시스템의 느린 반응을 빠르게 할 수 있다. Proportional integral regulator 21 uses integral control in parallel to proportional control to generate a control signal by integrating the gamma current error signal, reducing the steady-state error and speeding up the slow response of the system caused by transient response. have.

배율기(22)는 비례적분조정기(21)로부터 보정값을 전송받고, 적분조정기(27)로부터 속도 추정값을 전송받아서, 속도 추정값에 보정값을 적용하여 속도 보정 추정값을 연산한 후 제1저역 통과 필터로 전송한다.The multiplier 22 receives the correction value from the proportional integrator 21, receives the speed estimate from the integrator 27, calculates the speed correction estimate by applying the correction value to the speed estimate, and then calculates the first low pass filter. To send.

제1저역 통과 필터(23)는 배율기(22)에서 전송된 속도 추정값의 고역 주파수에 포함된 필터링 하여 모델모터(29)로 전송한다. The first low pass filter 23 filters and is included in the high frequency of the speed estimation value transmitted from the multiplier 22 and transmits the same to the model motor 29.

신호함수(24)는 델타 전류 오차를 이용하여 추정된 속도의 신호에 따라 보정된 속도 신호를 세팅한다.The signal function 24 sets the speed signal corrected according to the signal of the estimated speed using the delta current error.

지연함수(25)는 적분 조정기에서 전송된 속도 추정값의 신호를 지연시켜 신호함수(24)로 전송한다.The delay function 25 delays the signal of the velocity estimation value transmitted from the integral regulator and transmits the signal to the signal function 24.

적분기(26)는 속도 보정 추정값이 전송되면, 속도 추정값을 적분한 후 로터의 위치를 추정한다. 이때 적분기는 정상상태 오차를 감소시킨다.The integrator 26 estimates the position of the rotor after integrating the speed estimate when the speed correction estimate is transmitted. The integrator then reduces the steady state error.

적분 조정기(27)는 델타 전류 오차 신호(Δiδ)가 입력되면 입력된 델타 전류 오차를 이용하여 모터의 역기전력의 추정값을 연산한 후 제2저역 통과 필터로 전소한다.When the delta current error signal Δi δ is input, the integral regulator 27 calculates an estimated value of the back EMF of the motor using the input delta current error and then burns it to the second low pass filter.

제2저역 통과 필터(28)는 적분 조정기(27)에서 전송된 역기전력 추정값에 포함된 고역 주파수를 필터링 하여 모델모터(29)로 전송한다. The second low pass filter 28 filters the high frequency included in the back EMF estimate transmitted from the integration regulator 27 and transmits the filtered high frequency to the model motor 29.

이때 제2저역 통과 필터(28)를 통과한 역기전력 추정값을 이용하여 속도 추정값을 연산한 후 배율기(22)로 전송한다. At this time, the speed estimate is calculated using the back EMF estimate passed through the second low pass filter 28 and then transmitted to the multiplier 22.

모터 모델(29)은 제2저역통과필터(28)로부터 역기전력 추정값을 전송받고, 제1저역통과필터(23)로부터 속도 보정 추정값을 전송받으며, 현재의 델타 전류 및 감마 전류를 전송받아서 다음 단계를 위한 모터의 감마 전류 및 델타 전류를 추정한 후 추정한 감마 전류(iγ n+1)를 비례적분 조정기(21)로 전송하고, 추정한 델타 전류(Δδ n+1)를 적분 조정기(27)로 전송한다.The motor model 29 receives the back EMF estimate from the second low pass filter 28, receives the speed correction estimate from the first low pass filter 23, receives the current delta current and the gamma current, and then performs the next step. After estimating the gamma current and the delta current of the motor, the estimated gamma current i γ n + 1 is transmitted to the proportional integral regulator 21, and the estimated delta current Δ δ n + 1 is transmitted to the integral regulator 27 To send).

도 3는 본 발명의 실시예에 따라 1.5배씩 일정하게 감소하는 역기전력에 대한 알고리즘 응답 그래프이다.3 is a graph of an algorithm response to counter electromotive force that decreases by 1.5 times according to an embodiment of the present invention.

즉, (a)는 시간에 따른 로터의 위치 변화를 도시한 것으로 시간에 따른 로터의 위치가 일정함을 알 수 있고, (b)는 시간에 따른 로터의 속도를 도시한 것으로 시간에 따른 로터의 속도가 일정해짐을 알 수 있다.That is, (a) shows the change of the position of the rotor with time, it can be seen that the position of the rotor is constant with time, (b) shows the speed of the rotor with time, the You can see that the speed is constant.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영구 자석형 동기 모터의 제어방법의 순서도로, 도 2를 참조하여 모터의 제어방법을 설명하도록 한다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a permanent magnet synchronous motor according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a method of controlling the motor will be described.

우선, 모델모터(29)에서 연산된 다음 단계의 델타 추정 전류(iδ n+1)와 현재 델타 측정 전류(iδ n)를 비교하여 델타 전류 추정 오차(Δiδ)를 연산하고, 또한 모델 모터(29)에서 연산된 다음 단계의 감마 추정 전류(iγ n+1)와 현재 감마 측정 전류(iγ n)를 비교하여 감마 전류 추정 오차(Δiγ)를 연산(S1)한다.First, the delta current estimation error Δi δ is calculated by comparing the delta estimation current i δ n + 1 of the next step calculated in the model motor 29 with the current delta measurement current i δ n , A gamma current estimation error Δi γ is calculated by comparing the gamma estimation current i γ n + 1 of the next step calculated by the motor 29 with the current gamma measurement current i γ n .

다음, 델타 전류추정오차(Δiδ)를 통해 모터의 역기전력(back-emf)의 추정값을 연산(S2)하여 모델 모터(29) 및 배율기(22)로 전송하고, 이때 연산된 역기전력 추정값을 통해 로터의 속도 추정값을 연산(S3)한다.Next, the estimated value of the back-emf of the motor is calculated (S2) and transmitted to the model motor 29 and the multiplier 22 through the delta current estimation error Δi δ . Compute (S3) the speed estimate of.

즉, 델타 전류 추정 오차(Δiδ)는 적분 조정기(27)로 전송되고, 적분 조정기(27)를 통해 모터의 역기전력(E)의 추정값이 연산된다. That is, the delta current estimation error Δi δ is transmitted to the integral regulator 27, and the estimated value of the counter electromotive force E of the motor is calculated through the integral regulator 27.

여기서 적분 조정기(27)는 역기전력 추정값을 연산하는데 적용된 델타 전류 추정 오차(Δiδ)의 갑작스런 변화의 영향을 감소시키는 역할을 한다. Here, the integral regulator 27 serves to reduce the influence of the sudden change in the delta current estimation error Δi δ applied to calculate the counter electromotive force estimate.

다음 적분 조정기(27)에서 적분된 역기전력 추정값(E)은 제2저역 통과 필터(28)로 전송되고, 제2저역 통과 필터(28)를 통과한 역기전력 값은 고역 주파수가 필터링됨에 따라 추정 전류값의 평활도를 증가시킨다.The back EMF estimate E integrated in the next integral regulator 27 is transmitted to the second low pass filter 28, and the back EMF value passed through the second low pass filter 28 is estimated as the high frequency is filtered. To increase the smoothness.

이때 역기전력 추정값은 모터 역기전력 상수(Ke)로 나누어지고, 이에 따라 로터 속도 추정값이 연산(ω0)된다.At this time, the back EMF estimate is divided by the motor back EMF constant Ke, so that the rotor speed estimate is calculated (ω 0 ).

다음, 로터의 속도값을 추정하고, 속도 추정값을 적분함에 따라 로터의 위치(θ)가 연산된다.Next, the rotor position is calculated by estimating the speed value of the rotor and integrating the speed estimate.

다음, 모터의 파라미터에 따라 모델 모터의 파라미터와 실제 모터 파라미터가다르면 추정값은 보상되지 않는 오차가 발생하기 때문에 이러한 오차의 발생을 방지하기 위해 속도 보정값을 연산하여 적용한다.Next, if the parameters of the model motor and the actual motor parameters are different according to the parameters of the motor, an error that is not compensated for is generated and a speed correction value is calculated and applied to prevent such an error.

즉, 감마 전류 추정 오차(Δiγ)를 통해 속도의 보정값을 연산(S4)한다. That is, the correction value of the speed is calculated through the gamma current estimation error Δi γ (S4).

여기서 감마 전류 추정 오차(Δiγ)는 비례적분 조정기(21)로 전송된 후 적분되어 보정값이 연산되고, 연산된 속도 보정값은 배율기(22)로 전송되고, 전송된 보정값은 속도 추정값에 적용(S5)되어 속도 추정값의 오차를 보정하며, 속도 보정 추정값(ωcor)을 모텔 모터(29) 및 적분기(26)로 전송한다.Here, the gamma current estimation error Δi γ is transmitted to the proportional integral regulator 21 and then integrated to calculate a correction value. The calculated speed correction value is transmitted to the multiplier 22, and the transmitted correction value is applied to the speed estimation value. It is applied (S5) to correct the error of the speed estimate, and transmits the speed correction estimate (ω cor ) to the motel motor 29 and the integrator 26.

이때 속도 보정 추정값은 제1저역 통과 필터(23)로 전송되고, 제1저역통과필터(23)로 전송된 속도 보정 추정값은 적분기(26)로 전송되고, 적분기(26)에 전송된 속도 보정 추정값은 적분되어 로터의 위치가 연산(S6)된다.In this case, the speed correction estimate is transmitted to the first low pass filter 23, and the speed correction estimate transmitted to the first low pass filter 23 is transmitted to the integrator 26, and the speed correction estimate is transmitted to the integrator 26. Is integrated and the position of the rotor is calculated (S6).

여기서, 비례적분 조정기(21)는 작은 시간 상수를 가지며 적분 조정기(27)보다 빠르게 작동한다. 따라서 로터 속도가 정상상태일 때 전류 추정 오차는 작고 느리며 적분 조정기(27)는 추정 파라미터에 의한 영향을 감소시킨다. Here, the proportional integral regulator 21 has a small time constant and operates faster than the integral regulator 27. Therefore, when the rotor speed is steady state, the current estimation error is small and slow, and the integrating regulator 27 reduces the influence by the estimation parameter.

아울러 로터 속도가 과도상태일 때 적분 조정기(27)는 큰 위상 지연이 생기게 되고 이 때에는 빠른 비례적분 조정기(21)에 의해 보상된다. In addition, when the rotor speed is in the transient state, the integrating regulator 27 causes a large phase delay and is compensated by the fast proportional integrating regulator 21.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 역기전력 추정 시 저역 통과 필터 및 적분 조정기를 사용함으로서 노이즈와 추정 오차를 대폭적으로 감소시킬 수 있다.As described in detail above, the present invention can significantly reduce noise and estimation error by using a low pass filter and an integration regulator when estimating back EMF.

또한 로터의 위치 오차를 정확하게 감지할 수 있어 고효율의 모터를 구현할 수 있으며, 모터의 파라미터 변화 시에도 정확한 로터 속도 및 위치 추정을 할 수 있다. In addition, it is possible to accurately detect the position error of the rotor to realize a high-efficiency motor, and to accurately estimate the rotor speed and position even when the motor parameters change.

또한 속도 추정값을 보정함으로써 모터 파라미터의 변화시에 더 효율적으로 로터 속도 및 위치를 추정할 수 있다.By correcting the speed estimates, rotor speed and position can be estimated more efficiently when the motor parameters change.

또한 과도상태 및 정상상태에서 발생할 수 있는 로터 위치 및 속도 추정 오차를 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize rotor position and speed estimation errors that may occur in transient and steady state.

Claims (7)

로터의 자기축을 추정하는 추정축(δ, γ)을 통해 모터의 역기전력, 로터의 속도 및 위치를 추정하는 방법에 있어서,In the method for estimating the counter electromotive force of the motor, the speed and the position of the rotor through the estimated axis (δ, γ) for estimating the magnetic axis of the rotor, 상기 추정축의 델타 전류 추정 오차(Δiδ) 및 감마 전류 추정 오차(Δiγ)를 연산하고,Calculate a delta current estimation error Δi δ and a gamma current estimation error Δi γ of the estimated axis, 상기 델타 전류 추정 오차를 통해 상기 모터의 역기전력의 추정값을 연산한 후 로터의 속도 추정값을 연산하고,After calculating the estimated value of the back electromotive force of the motor through the delta current estimation error, calculates the speed estimate of the rotor, 상기 감마 전류 추정 오차를 통해 보정값을 연산한 후 상기 속도 추정값에 상기 보정값을 합산하여 속도 보정 추정값을 연산하고, After calculating a correction value through the gamma current estimation error, the correction value is added to the speed estimation value to calculate a speed correction estimate value, 상기 속도 보정 추정값을 시간에 대해 적분하여 상기 로터의 위치를 연산하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.And calculating the position of the rotor by integrating the speed correction estimate with respect to time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감마 전류 추정 오차는 비례적분 조정기에서 적분하여 정상상태 오차를 감소시키는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.And the gamma current estimation error is integrated in a proportional integral regulator to reduce the steady state error. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 델타 전류 추정 오차는 적분 조정기에서 적분하여 정상상태 오차를 감소시키는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.And the delta current estimation error is integrated in an integration regulator to reduce the steady state error. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 속도 보정 추정값은 제1저역통과필터를 통해 고역의 주파수를 필터링하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.And the speed correction estimated value filters high frequency frequencies through a first low pass filter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 역기전력 추정값은 제2저역통과필터를 통해 고역의 주파수를 필터링하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.The counter electromotive force estimation value is a control method of a permanent magnet type synchronous motor, characterized in that for filtering the high frequency through a second low pass filter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 속도 보정 추정값은 적분기에서 적분되는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.And the speed correction estimate is integrated in an integrator. 제1항에 있어서, 상기 델타 전류 추정 오차 및 감마 전류 추정 오차를 연산하는 단계는,The method of claim 1, wherein the calculating of the delta current estimation error and the gamma current estimation error comprises: 모델 모터에서 연산된 다음 단계의 델타 추정 전류와 현재 델타 측정 전류를 비교하여 델타 전류 추정 오차를 연산하고, 상기 모델 모터에서 연산된 감마 추정 전류와 현재 감마 측정 전류를 비교하여 감마 전류 추정 오차를 연산하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 모터의 제어방법.Compute the delta current estimation error by comparing the delta estimated current of the next step calculated in the model motor with the current delta measurement current, and calculate the gamma current estimation error by comparing the gamma estimated current calculated in the model motor with the current gamma measurement current. Control method of a permanent magnet synchronous motor, characterized in that.
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