IPM Synchronous Machine Speed Controller based on Model Predictive Control Technique

Abstract

본 논문은 모델 예측 제어 기법을 매입형 영구자석 동기 전동기에 적용하는 방법에 대하여 다루고 있다. 제안된 속도 제어기는 비선형적인 전압 및 전류 제한을 고려한 예측 모델에 기반하고 있으며, 속도와 전류를 포함한 모든 상태 공간 벡터를 다루는 다중 입출력(MIMO) 제어기의 형태로 구현되었다. 이론 및 실제적인 문제를 고려하여 제어기를 구성하였으며, 제어기의 구성 및 그에 따른 제어기 이득의 설정에 대한 내용은 본문에 자세히 설명되어 있다. 마지막으로 시뮬레이션을 수행하여 제안된 제어기의 성능을 비교 및 평가하였다.

This paper deals with application of Model Predictive Control Technique to an Interior Permanent Magnet Synchronous Machine. The speed controller synthesis is done on the base of nonlinear predictive model with respect to nonlinear voltage and current limitations. The controller is implemented as Multiple Input Multiple Output block managing full state-space vector including speed and both currents. Theoretical and practical recommendations on controller design and parameters tuning are given. Several simulation tests are implemented in order to explore the performance of the controller. Furthermore, the qualities of the new controller are being compared to the qualities of the conventional one.