매입형 영구자석 동기전동기의 능동외란제거제어를 이용한 추종제어

Tracking Control of IPMSM using the Active Disturbance Rejection Control

능동 외란제거 제어기는 루엔버거 관측기를 이용하여 상태변수를 추정하여 제어기에서 외란을 제거하는 방식이다. 루엔버거 관측기는 정상상태에서 상수의 특징을 갖는 외란을 포함하는 비선형항을 상태변수로 정의하여 추정한다. 추정된 상태변수 값을 비례적분 제어기와 적분비례 제어기에 보상하여 개선된 속도 추종 성능을 보일 수 있다. 추정된 상태의 오차는 부하변동의 경우 1.9 [%] 이내임과 정상상태 상태 추종 오차가 영으로 수렴함을 보여 상태 추종 제어기의 외란 제거성능을 보임을 확인할 수 있다.

Active disturbance rejection control is a method in which the disturbance is removed from the controller by estimating the state variable using the Luenberger observer. The Luenberger observer is estimated by defining a nonlinear term including disturbance with constant characteristics in a steady state as a state variable. It can be shown that the speed tracking performance is improved by compensating the estimated state variable to the PI controller and the IP controller. The disturbance removal performance of the tracking control can be confirmed by observing that the estimated state error is within 1.9 [%] in the case of load fluctuation and the steady-state state tracking error converges to zero.