센서리스 속도제어기의 Feedback RPM에 따른 속도 진동
매트랩 실습 마지막 챕터에서 속도 제어기의 feedback받는 속도가 강의에서는 모터측정 RPM을 사용하고 있는 것을 확인했습니다.
그래서 RPM을 측정하는 센서가 없다고 가정하고 오직 센서리스 알고리즘으로 추정된 RPM을 속도제어기의 feedback RPM으로 사용했습니다.
시뮬레이션 결과 I/F 제어까지는 RPM이 잘 따라가다가 1000RPM 즉 센서리스 모드로 변환되는 순간 아래 사진과 같은 진동현상이 나타났습니다.
제어모드 변환되는 순간 제어기의 과도상태의 영향으로 RPM추정값이 진동이 생기고 이로 인해 계속 진동이 유지되는 것일까요?
혹시 이런 현상의 원인에 대해 아는 바가 있는지 여쭙고 싶습니다.
답변 1
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안녕하세요. 질문 주신 내용 잘 봤습니다.
말씀하신 것처럼 I/F 제어 구간까지는 잘 따라가다가 센서리스 모드로 전환되는 순간 진동이 생기는 경우, 전환 시점의 과도응답 영향도 물론 있을 수 있습니다.
다만 실제로는 제어모드 전환 자체만의 문제가 아니라, 센서리스 알고리즘에서 추정한 속도값이나 각도값이 전환 직후 충분히 안정되지 않은 상태에서 속도제어 feedback으로 바로 들어가면서 진동이 이어지는 경우가 많습니다. 또한 추정기 게인이 너무 큰 경우에 진동이 발생하게 됩니더.
특히 역기전력 기반 센서리스는 저속이나 전환 경계 구간에서 추정값이 민감해질 수 있어서, 추정 RPM이 흔들리면 속도제어기 출력도 같이 흔들리고, 그 결과 다시 추정이 더 흔들리는 형태로 진동이 지속될 수 있습니다.
이 경우에는 역기전력 센서리스 쪽 게인을 조금 더 튜닝해보면 진동이 완화되는 경우가 많습니다. 전환 시점 주변에서 추정 속도값이 얼마나 출렁이는지 먼저 확인해보시고, 필요하면 센서리스 추정부의 게인이나 필터 관련 파라미터를 조정해보시는 것을 권장드립니다.
추가로 전환 시점에서 속도제어기에 들어가는 feedback 신호의 연속성, 초기값 전달, 필터링 상태도 같이 확인해보시면 좋습니다.
해당 부분은 저도 한 번 더 보완해서, 5월 초중순까지 강의 업데이트하면서 설명이나 내용 보강을 진행할 예정입니다.
감사합니다.
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