KR101654826B1 - 멀티코어 아키텍처 기반 ac 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AC 모터 위치 센서리스 구동시스템에 기능적인 안전성을 보장하는 멀티코어 마이크로컨트롤러 동작을 개시하기 위한 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로서, (A) 2개 이상의 코어를 포함하는 마이크로컨트롤러에서 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하여 각 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교하는 제 1 비교 단계와, (B) 미리 기억되어 있는 모터의 이전 회전자 위치값을 상기 각 코어에서 추정한 위치값과 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향과 개발자가 의도한 모터 회전자의 방향을 비교하는 제 2 비교 단계와, (C) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 오동작으로 판단되면 추정되는 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 확인하고, 이렇게 확인되어 누적되는 회전방향을 이용하여 추정한 모터의 이전 회전방향대로 회전방향을 결정하고 모터 스칼라 제어를 수행하는 단계와, (D) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 정상 동작으로 판단되면 상기 제 1 비교 단계에서 추정한 회전자 위치값들 중 어느 하나의 회전자 위치값을 통하여 벡터 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

Description

멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법{System and method for driving multi-core architecture based AC motor position sensorless}

본 발명은 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티코어 아키텍처를 갖는 마이크로컨트롤러(Microcontroller)를 포함하는 AC(Alternating current) 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 동기모터(바람직하기로는 d축 인덕턴스와 q축 인덕턴스 값이 다른 영구자석 동기모터)의 구동 제어방식은, 인버터를 이용한 전압/주파수(V/F; Voltage/Frequency) 제어방식과 벡터 제어방식이 있다.

상기 V/F 제어방식은 원하는 속도에 맞추어 모터에 인가하는 전압을 일정하게 인가하는 방식으로, 주로 유도 모터에 많이 사용되는 제어방식이고, 이 제어방식을 영구자석 동기모터(PMSM)에 적용하면 회전자 자속과 고정자 자속의 불일치로 인한 안정적인 제어가 어렵다.

그리고 동기모터의 벡터제어를 하기 위한 고려 사항들로서는, 첫째 제어의 특성상 회전자의 초기 자극위치를 알아야 하는 것은 물론, 제어 시 회전속도 및 자극위치를 판단해야 하고, 둘째 모터에 인가되는 전류를 여자분 전류와 토크분 전류로 분리하기 위한 연산과정을 위해 회전자의 속도 및 자극위치에 대한 정보를 정확하게 측정해야 한다.

하지만 위치 및 속도 센서의 안정성이나 기구적인 문제로 인해 센서를 사용할 수 없는 경우, 이러한 센서를 사용하지 않고 모터를 제어하는 다양한 센서리스 제어 기법들을 이용하는 모터 위치 센서리스 구동 시스템이 공지되어 있다.

예를 들어, 모터 위치 센서리스 구동 시스템은 모터가 회전할 때 유기되는 역기전력을 관측하여 그로부터 얻어지는 회전자 위치 오차정보로부터 모터 회전자의 위치 및 회전 속도를 추정하여 모터구동을 하는 센서리스 기법을 적용하는데, 실제로 산업체에서 가장 많이 사용되는 센서리스 기법으로, 특히 모터의 고속 회전 시 관측할 수 있는 역기전력의 크기가 충분하기 때문에 위치 및 속도 추정기에서 정확한 위치를 추적하여 모터를 구동하는데 있어서 안정적으로 제어를 할 수 있다는 장점이 있다.

이처럼, 모터 위치 센서리스 구동 시스템은 위치센서 고장시 모터가 장착된 시스템에 발생하는 오동작을 방지한다.

그러나 도 1에서 도시하고 있는 종래기술의 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템과 같이, 위치추정부(45)에서 수행되는 위치추정 알고리즘 결과에 오류가 발생하면 PMSM 모터(20) 회전자의 위치를 정상적으로 추정할 수 없으며, 이에 따라 AC 모터 위치 센서리스 구동시스템(40)에서 오동작이 발생하는 문제점이 있다.

즉, 정확한 회전자 위치가 추정되지 않으면 속도 및 토크 조절부(46)에서 필요한 토크 또는 속도를 발생시키지 못하며, PMSM 모터(20)의 회전자가 개발자 의도와 반대방향으로 회전하거나 정지하는 형상이 발생할 수 있다. 이는 PMSM 모터(20)가 장착된 액츄에이터에 비정상적인 동작을 발생시켜 치명적인 오동작을 일으킬 수 있다.

공개특허공보 제10-2011-0112995호 : 두 개의 센서리스 제어 방법을 조합한 위상 동기 검출기 기반의 동기모터 회전자 각도 추정 시스템 및 방법

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, AC 모터 위치 센서리스 구동시스템에 기능적인 안전성을 보장하는 멀티코어 마이크로컨트롤러 동작을 개시하기 위한 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템의 특징은 2개 이상의 코어를 포함하여 ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정된 모터의 역기전력 및 3상 전류를 서로 다른 코어에서 각각 입력받아 Dq 변환 알고리즘을 수행하여 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 측정하는 Dq 변환모듈과, 2개 이상의 코어를 포함하여 Dq 변환모듈에서 측정된 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 이용하여 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하고 그 결과를 비교하여 회전자 위치값을 추정하는 회전자 위치 추정모듈과, 상기 회전자 위치 추정모듈에서 추정된 이전 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 나타내는 증분 위치 생성모듈과, 상기 추정한 회전자 위치값 및 이전 회전자 위치값을 서로 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향을 개발자가 의도한 모터의 회전 방향과 비교하며, 해당 방향의 일치 여부에 따라 모터 제어에 사용되는 회전자 위치값을 상기 추정한 회전자 위치값으로 하여 벡터 제어를 수행하거나, 또는 상기 증분 위치 생성 모듈을 통해 누적된 회전자 위치값을 이용하여 모터의 이전 회전방향을 획득하고, 이전 회전방향대로 모터 스칼라 제어를 수행하도록 회전방향을 결정하는 회전자 위치 선택모델과, 이전 회전자 위치값을 기억하여 저장하는 회전자 위치값 저장모듈과, 외부 인가전압을 상기 회전자 위치 선택모듈에 의한 교류 위상에 의거하여 3상 교류전력으로 Dq 역변환을 수행하는 Dq 역변환모듈과, 상기 Dq 역변환에 응답하여 3상 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 3상 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하는 인버터를 포함하여 구성되는데 있다.

바람직하게 상기 회전자 위치 선택모듈은 모터의 실제 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 다른 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 1차적으로 판단하며, 다음으로 2개 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교한 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 2차적으로 판단하여 오동작 발생을 판단하여 증분 위치 생성모듈에서 생성한 회전자 위치값으로 모터 제어에 사용되는 위치값을 대체하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 방법의 특징은 (A) 2개 이상의 코어를 포함하는 마이크로컨트롤러에서 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하여 각 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교하는 제 1 비교 단계와, (B) 미리 기억되어 있는 모터의 이전 회전자 위치값을 상기 각 코어에서 추정한 위치값과 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향과 개발자가 의도한 모터 회전자의 방향을 비교하는 제 2 비교 단계와, (C) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 오동작으로 판단되면 추정되는 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 확인하고, 이렇게 확인되어 누적되는 회전방향을 이용하여 추정한 모터의 이전 회전방향대로 회전방향을 결정하고 모터 스칼라 제어를 수행하는 단계와, 모터 스칼라 제어를 수행하는 단계와, (D) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 정상 동작으로 판단되면 상기 제 1 비교 단계에서 추정한 회전자 위치값들 중 어느 하나의 회전자 위치값을 통하여 벡터 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

바람직하게 상기 (A) 단계는 ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정된 모터의 역기전력 및 3상 전류를 서로 다른 코어에서 각각 입력받아 Dq 변환 알고리즘을 수행하여 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 측정하는 단계와, 상기 측정된 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 이용하여 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하고 그 결과를 비교하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 (C) 단계는 모터의 실제 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 다른 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 판단하는 제 1 판단 단계와, 2개 이상의 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교한 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 판단하는 제 2 판단 단계와, 상기 제 1 및 제 2 판단 결과, 오동작 발생으로 판단되면 증분으로 개루프 제어를 위해 생성된 회전자 위치값으로 모터 제어에 사용되는 위치값을 대체하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템의 기능적인 안전성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 모터의 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 일치하는지 여부를 측정하여 일치한다면 2개 코어에서 추정한 위치값을 비교한 결과에 따라 모터의 벡터 제어 또는 스칼라 제어를 수행하고, 모터의 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 일치하지 않는다면 모터의 스칼라 제어를 수행함으로써, 1차적으로 위치추정 알고리즘 오류로 인해 발생하는 모터 오작동을 방지할 수 있다.

셋째, 2개 코어에서의 위치 추정 알고리즘 이중 수행과 알고리즘 수행 결과 비교를 수행하여, 알고리즘 수행 결과인 위치값의 차이가 일정 크기 이내에 있으면 추정한 위치값을 모터의 벡터제어에 사용하고, 위치값 차이가 일정 크기 이상이면 모터 제어에 사용되는 위치값을 증분 위치 생성 모듈을 통해 생성한 위치값으로 대체하고 모터 스칼라 제어를 수행함으로써, 2차적으로 위치추정 알고리즘 오류로 인해 발생하는 모터 오작동을 방지할 수 있다. 그리고 모터 오작동의 방지를 통하여 모터가 장착되는 액츄에이터의 오작동 또한 방지할 수 있다.

도 1 은 종래기술의 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템을 나타낸 구성도
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템의 구성을 나타낸 구성도
도 3 은 도 1의 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템을 통한 코어당 태스크 분배에 의하여 기능적으로 안전한 모터 위치 센서리스 제어를 설명하기 위한 블록도

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템은 2개 이상의 코어(코어 #1, 코어 #2 등)를 포함하여 ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정된 모터의 역기전력 및 3상 전류를 서로 다른 코어에서 각각 입력받아 Dq 변환 알고리즘을 수행하여 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 측정하는 Dq 변환모듈(100)과, 2개 이상의 코어(코어 #1, 코어 #2 등)를 포함하여 Dq 변환모듈(100)에서 측정된 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 이용하여 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하고 그 결과를 비교하여 회전자 위치값을 추정하는 회전자 위치 추정모듈(200)과, 상기 회전자 위치 추정모듈에서 추정된 이전 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 나타내는 증분 위치 생성모듈(400)과, 상기 추정한 회전자 위치값 및 이전 회전자 위치값을 서로 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향을 개발자가 의도한 모터의 회전 방향과 비교하며, 해당 방향의 일치 여부에 따라 모터 제어에 사용되는 회전자 위치값을 상기 추정한 회전자 위치값으로 하여 벡터 제어를 수행하거나, 또는 상기 증분 위치 생성 모듈(400)을 통해 누적된 회전자 위치값을 이용하여 모터의 이전 회전방향을 획득하고, 이전 회전방향대로 모터 스칼라 제어를 수행하도록 회전방향을 결정하는 회전자 위치 선택모델(300)과, 이전 회전자 위치값을 기억하여 저장하는 회전자 위치값 저장모듈(500)과, 외부 인가전압을 상기 회전자 위치 선택모듈(300)에 의한 교류 위상에 의거하여 3상 교류전력으로 Dq 역변환을 수행하는 Dq 역변환모듈(600)과, 상기 Dq 역변환에 응답하여 3상 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 3상 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하는 인버터(700)로 구성된다.

이때, 상기 회전자 위치 선택모듈(300)은 모터의 실제 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 다른 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 1차적으로 판단하며, 다음으로 2개 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교한 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 2차적으로 판단하여 오동작 발생을 판단하여 증분 위치 생성모듈(400)에서 생성한 회전자 위치값으로 모터 제어에 사용되는 위치값을 대체한다.

이에 따라, 모터 제어에 사용되는 위치값으로 증분 위치 생성 모듈을 통해 생성한 위치값 또는 위치 추정 알고리즘을 통해 추정한 위치값을 사용하게 된다.

도 3 은 도 1의 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템을 통한 코어당 태스크 분배에 의하여 기능적으로 안전한 모터 위치 센서리스 제어를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 코어 #0는 코어 #N으로부터 전달받은 모터 회전자의 위치값을 통하여 모터의 벡터제어 또는 스칼라 제어를 수행한다.

이때, 코어 #0은 코어 #N으로부터 전달받은 모터 회전자의 위치값을 통하여 모터의 벡터 제어 또는 스칼라 제어를 수행한다.

그리고 코어 #1과 코어 #2는 모터의 역기전력을 ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정하고, 측정된 역기전력을 이용하여 모터 회전자의 위치를 추정한다.

이어 코어 #N은 코어 #1과 코어 #2로부터 전달받은 모터의 회전자의 위치를 비교하여 정상적으로 위치 추정이 수행되었는지 여부를 판단하며, 모터의 이전 회전자 위치와 새로 추정한 위치를 비교하여 측정한 모터의 회전방향이 개발자가 의도한 모터 회전 방향과 일치하는지 여부를 판단한다. 해당 판단 결과에 따라 모터 회전자 위치값을 스칼라 제어에 필요한 위치값 또는 벡터 제어 필요한 위치 추정값을 코어 #0으로 전달한다. 이때, 코어 수가 부족하면 코어 #N의 기능을 코어 #0에서 수행할 수도 있으며, 코어 #1과 코어 #2의 기능을 코어 #0과 코어 #1에서 수행할 수 있다.

즉, 코어 #N은 코어 #1과 코어 #2로부터 전달받은 위치 추정값을 비교한다. 추정된 2개의 위치값 차이가 일정 크기 이상이면 위치추정 알고리즘이 적절히 수행되지 않다고 판단하여 증감 위치 생성 모듈(400)을 통해 생성된 위치값(도 3의 ②에 해당하는 위치값)을 코어 #0에 전달함으로써 모터 스칼라 제어를 수행한다.

그리고 코어 #N은 개발자가 의도한 모터의 회전 방향을 도 3의 Vq와 Vd 지령값을 통하여 측정하며, 이전 모터 제어에 사용된 회전자 위치값을 회전자 위치값 저장 모듈(500)을 통하여 저장한다.

이어 회전자 위치값 저장모듈(500)로부터 전달받은 모터의 이전 회전자 위치(도 3의 ③에 해당하는 위치값)와 새로 추정한 위치를 비교하여 측정한 모터의 회전방향이 개발자가 의도한 모터 회전 방향과 다르다면, 증분 위치 생성 모듈(400)을 통해 생성된 위치값(도 3의 ②에 해당하는 위치값)을 코어 #0에 전달함으로써 모터 스칼라 제어를 수행한다.

한편, 코어 #N은 코어 #1과 코어 #2로부터 전달받은 추정된 2개의 위치값 차이가 일정 크기 이내에 있고, 회전자 위치값 저장 모듈로부터 전달받은 모터의 이전 회전자 위치(도 3의 ③에 해당하는 위치값)와 새로 추정한 위치를 비교하여 측정한 모터의 회전방향이 개발자가 의도한 모터 회전 방향과 일치한다면 현재 회전자 위치값(도 3의 ①에 해당하는 위치값)을 코어 #0에 전달함으로써 모터 벡터제어를 수행한다. 참고로 코어 수가 부족하며 코어 #N의 기능은 코어 #0에서 수행될 수 있다.

이처럼 상기 2개의 코어에서의 위치추정 알고리즘 수행, 또한 다른 코어에서의 위치 추정 알고리즘 결과 비교 및 실제 모터 회전방향과 개발자가 의도한 모터 회전방향과의 비교는 AC 모터 위치 센서리스 제어에서 사용되는 모터 회전자 위치값에 대한 신뢰성을 보장하며, 이에 따라 모터의 치명적인 오동작을 방지한다.

한편, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하다. 즉, 본 발명에 따른 방법에 포함된 여러 단계들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 매체는 마그네틱 저장매체(예: 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독매체(예: CD-ROM, DVD), 디지털 저장매체(예: USB 메모리, 메모리 카드(SD, CF, MS, XD) 등) 및 캐리어 웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)와 같은 기록매체를 포함한다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 2개 이상의 코어를 포함하여 ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정된 모터의 역기전력 및 3상 전류를 서로 다른 코어에서 각각 입력받아 Dq 변환 알고리즘을 수행하여 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 측정하는 Dq 변환모듈과,
   2개 이상의 코어를 포함하여 Dq 변환모듈에서 측정된 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 이용하여 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하고 그 결과를 비교하여 회전자 위치값을 추정하는 회전자 위치 추정모듈과,
   상기 회전자 위치 추정모듈에서 추정된 이전 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 나타내는 증분 위치 생성모듈과,
   상기 추정한 회전자 위치값 및 이전 회전자 위치값을 서로 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향을 개발자가 의도한 모터의 회전 방향과 비교하며, 해당 방향의 일치 여부에 따라 모터 제어에 사용되는 회전자 위치값을 상기 추정한 회전자 위치값으로 하여 벡터 제어를 수행하거나, 또는 상기 증분 위치 생성 모듈을 통해 누적된 회전자 위치값을 이용하여 모터의 이전 회전방향을 획득하고, 이전 회전방향대로 모터 스칼라 제어를 수행하도록 회전방향을 결정하는 회전자 위치 선택모델과,
   이전 회전자 위치값을 기억하여 저장하는 회전자 위치값 저장모듈과,
   외부 인가전압을 상기 회전자 위치 선택모듈에 의한 교류 위상에 의거하여 3상 교류전력으로 Dq 역변환을 수행하는 Dq 역변환모듈과,
   상기 Dq 역변환에 응답하여 3상 출력전압을 가변전압, 가변주파수의 3상 교류전압으로 변환하여 모터에 인가하는 인버터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전자 위치 선택모듈은 모터의 실제 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 다른 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 1차적으로 판단하며, 다음으로 2개 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교한 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 2차적으로 판단하여 오동작 발생을 판단하여 증분 위치 생성모듈에서 생성한 회전자 위치값으로 모터 제어에 사용되는 위치값을 대체하는 것을 특징으로 하는 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 시스템.
3. (A) 2개 이상의 코어를 포함하는 마이크로컨트롤러에서 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하여 각 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교하는 제 1 비교 단계와,
   (B) 미리 기억되어 있는 모터의 이전 회전자 위치값을 상기 각 코어에서 추정한 위치값과 비교하여 측정한 모터의 실제 회전 방향과 개발자가 의도한 모터 회전자의 방향을 비교하는 제 2 비교 단계와,
   (C) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 오동작으로 판단되면 추정되는 회전자 위치값의 증분으로 모터의 회전방향을 확인하고, 이렇게 확인되어 누적되는 회전방향을 이용하여 추정한 모터의 이전 회전방향대로 회전방향을 결정하고 모터 스칼라 제어를 수행하는 단계와,
   (D) 상기 제 1 비교 및 제 2 비교 결과, 모터 추정 알고리즘 정상 동작으로 판단되면 상기 제 1 비교 단계에서 추정한 회전자 위치값들 중 어느 하나의 회전자 위치값을 통하여 벡터 제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 (A) 단계는
   ADC(Analog to Digital Conversion) 과정을 통하여 측정된 모터의 역기전력 및 3상 전류를 서로 다른 코어에서 각각 입력받아 Dq 변환 알고리즘을 수행하여 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 측정하는 단계와,
   상기 측정된 Dq축 전압값과 Dq축 전류값을 이용하여 위치 추정 알고리즘을 서로 다른 코어에서 이중 수행하고 그 결과를 비교하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 (C) 단계는
   모터의 실제 회전 방향이 개발자가 의도한 방향과 다른 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 판단하는 제 1 판단 단계와,
   2개 이상의 코어에서 추정한 위치값을 서로 비교한 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에 모터 추정 알고리즘 오동작이 발생하였다고 판단하는 제 2 판단 단계와,
   상기 제 1 및 제 2 판단 결과, 오동작 발생으로 판단되면 증분으로 개루프 제어를 위해 생성된 회전자 위치값으로 모터 제어에 사용되는 위치값을 대체하는 것을 특징으로 하는 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 방법.
6. 제 3 항에 의한 멀티코어 아키텍처 기반 AC 모터 위치 센서리스 구동 방법의 각 단계를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

Images