퍼지로직기법을이용한스위치드릴럭턴스전동기의토크리플저감 Torque Ripple Reduction for Switched Reluctance Motors Using Fuzzy Logic Control 지도교수이교범 이논문을공학석사학위논문으로제출함 2013 년 11 월 25

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정남 선우
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1 공학석사학위논문 퍼지로직기법을이용한스위치드릴럭턴스전동기의토크리플저감 아주대학교대학원 전자공학과 김동희

2 퍼지로직기법을이용한스위치드릴럭턴스전동기의토크리플저감 Torque Ripple Reduction for Switched Reluctance Motors Using Fuzzy Logic Control 지도교수이교범 이논문을공학석사학위논문으로제출함 2013 년 11 월 25 일 아주대학교대학원 전자공학과 김동희

3 김동희의공학석사학위논문을인준함. 심사위원장이교범인 심사위원좌동경인 심사위원구형일인 아주대학교대학원 2013 년 11 월 25 일

4 Abstract Dong-Hee Kim Electrical and Computer Engineering Graduate school Ajou University A simple turn-on angle control algorithm for switched reluctance motor (SRM) drives is proposed. In order to minimize the torque ripple which is the main problem of the SRM, a turn-on angle controller based on the fuzzy logic determines the optimal turn-on angle. The suggested algorithm does not require complex characteristics like a nonlinear modeling or angle-current-torque characteristics. According to the rotor speed and torque, the controller changes the turn-on angle continuously until the torque ripples are minimized. The simulation and experimental results verify the validity of minimizing the torque ripple performance.

5 목차 제 1 장서론... 1 제 2 장스위치드릴럭턴스전동기 스위치드릴럭턴스전동기의토크특성 비대칭브릿지컨버터... 5 제 3 장스위치드릴럭턴스전동기의토크맥동 인덕턴스형상에따른토크맥동분석 턴-온및턴-오프각도에따른토크분석...10 제 4 장스위치드릴럭턴스전동기의토크맥동저감기법 퍼지로직제어 퍼지로직턴-온각제어기법...14 제 5 장시뮬레이션및실험결과...16 제 6 장결론...23

6 그림차례 그림 2.1 스위치드릴럭턴스전동기의구조및등가회로... 3 그림 2.2 비대칭브릿지컨버터회로... 5 그림 2.3 비대칭브릿지컨버터의동작모드 : (a) 여자모드, (b) 환류모드, (c) 감자모드... 7 그림 3.1 인덕턴스형상에따른토크... 9 그림 3.2 스위칭각도에따른출력토크 : (a) 턴-온각변동에따른토크, (b) 턴- 오프각변동에따른토크 그림 4.1 퍼지로직턴-온각제어기법블록도 그림 4.2 소속함수 (a) 퍼지화, (b) 비퍼지화 그림 5.1 전체시스템제어블록도 그림 rpm에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 그림 rpm에서의에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 그림 rpm에서의에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 그림 5.5 스위치드릴럭턴스전동기의실험세트 그림 rpm에서의토크및전류 그림 rpm에서의토크및전류 그림 rpm에서의토크및전류... 22

7 제 1 장서론 최근중국과일본의영토분쟁으로인하여희토류가격이급변하였고이에따라자원의확충을위한정치적분쟁이화두가되었다. 이에따라비희토류전동기인스위치드릴럭턴스전동기 (SRM : Switched reluctance motor) 가기존영구자석전동기의대안으로주목받기시작하였다. 스위치드릴럭턴스전동기는고정자와회전자가모두돌극형의구조를갖고있으며구조적으로간단하고견고하여고속운전에유리하다. 따라서고온이나열악한환경에강인하여높은신뢰성을보인다. 하지만이중돌극형의구조적특징으로구동중에토크맥동이발생하며이로인해진동과소음이심하게발생하는큰단점을가지고있다 [1]-[3]. 또한릴럭턴스토크를이용함에있어비선형적인특성으로제어상에어려움이존재한다. 따라서장점에도불구하고다양한산업분야에서응용이미비한상태이다. 산업응용에있어가장큰단점으로작용하고있는토크맥동을저감하기위해서다양한연구가진행되었다. 토크맥동을저감하기위한연구는크게 2 가지접근법으로구분할수있다. 첫번째는순시적으로토크맥동을저감하는방법으로상전환구간에서토크맥동이최소가되도록토크지령이나전류지령을사전에실험을통해파악한값으로제어한다. 대표적으로토크분배함수 (TSF) 가이에해당하며상전환시두상이동시에토크를발생시킬수있는구간에서지령토크를적절히분배하여맥동을최소화시킨다 [4]-[6]. 하지만속도가증가함에제한된직류단전압과역기전력등의영향으로실제전류는지령전류값으로제어하기어렵게된다. 따라서중, 저속영역에서우수한성능을보이며고속에서는적용하기어려운특징이있다. 두번째는스위칭각도를제어하는접근방식으로속도에따라턴-온과턴- 오프각을적절히제어하여토크맥동을저감한다. 이러한방법은평균토크제 -1-

8 어라불리며고속영역의운전에서비교적우수한성능을보인다. 하지만저속영역에서는상전환시토크맥동을저감하기위한토크지령을고려하지않으므로토크맥동이심하게발생하는단점이있다 [7]-[9]. 두접근법모두스위치드릴럭턴스전동기의토크특성을나타내는위치-전류-토크정보인룩업테이블이필요하다. 특히스위칭각도제어를위해서는전류의자화 (magnetizing) 또는감자화 (demagnetizing) 에필요한구간의주기나각도정보가필요하다. 이러한정보는비선형적일뿐만아니라측정을통해이루어지므로방대한데이터의저장공간을필요로한다. 본논문에서는스위치드릴럭턴스전동기의비선형적인특성을고려하여퍼지로직을이용한스위칭각도제어기법을제안하였다. 상전환구간에서의토크를이용하여토크맥동이최소가되도록퍼지규칙을설정함으로써최적의스위칭각도를찾아낸다. -2-

9 제 2 장스위치드릴럭턴스전동기 2.1 스위치드릴럭턴스전동기의토크특성스위치드릴럭턴스전동기의구조적인형상과등가회로는그림 1.1에나타나있다. 그림 1.11(a) 은고정자 12극회전자 8극의 3상전동기로고정자와회전자모두돌극형의구조적특징을갖고있으며고정자극에는집중권형태로권선이감겨져있다. 하나의상권선은 4개의고정자극으로이루어지며각상은그림 1.2(b) 와같은고정자권선의저항과인덕턴스성분으로등가회로를나타낼수있다. 그림 2.1 스위치드릴럭턴스전동기의구조및등가회로 Fig. 2.1 SRM structure of the 12/8 and equivalent circuit 스위치드릴럭턴스전동기의토크는그림 2.1(b) 등가회로전압방정식으로부 터유도할수있다. 한상권선의전압방정식은식 (1) 로나타낼수있다. u j dl j ( i j, qr ) = Rsi j + (1) dt 여기서, R s 는고정자권선의저항을 λ j (i j, θ r ) 은전류및회전자위치에따른쇄 교자속을나타낸다. 이때회전자의각속도 ω r 이일정하다고가정하면쇄교 -3-

10 자속은식 (2) 로정리할수있다. d l j l j di j l j = + w r dt i j dt qr (2) 위식으로부터 dλ j /dt 는전류또는회전자위치에따른쇄교자속성분으로구 분하였고이를전압방정식에대입하여전개하면식 (3) 과같다. di j dl( i j, qr ) u j = Rsi j + L( i j, qr ) + wri (3) dt dq r 따라서한상에인가되는전압은고정자저항에의한전압강하, 인덕턴스에의한전압강하그리고역기전력성분으로나타낼수있다. 한상의전자기토크 T e (i j, θ r ) 는코에너지 W c 의편미분으로계산할수있으며다음식 (4) 와같이나타낼수있다. Wc ( i j, qr ) Tj ( i j, qr ) =, j = 1, 2,..., m q r (4) 여기서, m 은상수를나타내며코에너지 W c 는다음과같이정의된다. i W = ò l ( i, q ) di c j j r 0 (5) 쇄교자속성분은인덕턴스성분과전류성분으로구분할수있으며인덕턴스성분은회전자위치와전류에따라변동하는값이다. 자속의포화현상을무시한다면인덕턴스는전류와는독립적인성분이되며식 (4), (5) 와 λ j (i j, θ r ) = L(i j, θ r )i j 의관계를이용하면상 j의전자기토크는식 (6) 과같다. -4-

11 1 dl ( ) 2 j qr Tj ( i j, qr ) = i j (6) 2 dq r 결국위식을통해토크는상전류의제곱값과회전자위치에따른인덕턴스변화율의곱으로나타낼수있다. 스위치드릴럭턴스전동기의구동부인비대칭브릿지컨버터의특성상양의전류만을공급가능하므로토크의방향은오직회전자위치에따른인덕턴스변화율에의해서만결정된다는것을알수있으며두상의전류가동시에인가되는구간인상전환구간에서는회전자위치에따른인덕턴스변화율을적절히고려하여전류를인가함으로써토크맥동을저감할수있다. 2.2 비대칭브릿지컨버터스위치드릴럭턴스전동기는그림 2.2의비대칭브릿지컨버터로구동된다. 비대칭브릿지컨버터회로는일반적인교류전동기의구동부인인버터와달리각상의전류가독립적으로제어되며양의전류만인가할수있다는것이특징이다. 그림 2.2 비대칭브릿지컨버터회로 Fig. 2.2 Asymmetric bridge converter topology -5-

12 브릿지컨버터회로는일반적인교류전동기의구동부인인버터와달리각상의전류가독립적으로제어가가능하고각상에서 2개의스위치조합으로 3 가지상태의모드로동작이가능하다. 그림 2.3은한상에서스위치동작에따른전류의흐름을나타낸다. 2.3(a) 의경우상, 하두스위치가모두턴-온동작하여직류단전압이상권선에인가되는여자모드로전류가상승하게된다. 그림 2.3(b) 의경우하나의스위치만턴-오프동작하며다이오드 D1으로전류가흐르는환류모드이다. 이경우상권선에는인가되는전압은 0이며전류제어시리플을저감할수있다. 그림 2.3(c) 는두스위치모드턴-오프되어상권선의전류를빠르게소호하는감자모드를나타내며두다이오드를통해전류가전원으로흐르는회로가형성되어 -V DC 의전원이인가된다. S 1 V DC D 2 D 1 S 2 (a) S 1 V DC D 2 D 1 S 2 (b) -6-

13 S 1 D 2 V DC D 1 S 2 (c) 그림 2.3 비대칭브릿지컨버터의동작모드 : (a) 여자모드, (b) 환류모드, (c) 감자모드 Fig. 2.3 Operation states of asymmetric converter (a) Excitation mode, (b) Free-wheeling mode, (c) Demagnetization mode. -7-

14 제 3 장스위치드릴럭턴스전동기의토크맥동 3.1 인덕턴스형상에따른토크맥동분석스위치드릴럭턴스전동기의전자기토크는전류와회전자위치에따른인덕턴스변화율에의해결정된다. 따라서인덕턴스변화율이일정한구간에서전류를적절히인가하여원하는토크를얻을수있다. 그러나인덕턴스기울기는회전자위치에따라주기적으로바뀌므로상전환이필요하며이때감자되는상과여자되는상의토크가적절히분배되거나전환되어야토크맥동을저감할수있다. 그림 3.1은인덕턴스형상에따른출력토크를나타낸다. 인덕턴스형상은전동기설계및제작단계에서고정자극의폭과회전자극의폭선정에따라결정되며대표적인 3가지형태를분석하였다. 그림 3.1(a) 의경우 A상의인덕턴스가상승하는구간에전류를인가하며인덕턴스최대평활구간내에서전류를모두소호시킨다. 이때 B상의전류가인덕턴스상승구간이전에확립되어연속적으로토크를발생시킨다. 이경우미리전류를주입하여연속적인토크를발생시킬수있도록제어하며인덕턴스가하강하는부토크구간이전에전류가모두소호되도록제어한다. Commutation region (a) -8-

15 Commutation region (b) Commutation region (c) 그림 3.1 인덕턴스형상에따른토크 Fig. 3.1 Torque in the commutation region according to the inductance profile 그림 3.1(b) 의경우두상의인덕턴스가동시에상승하는구간이존재한다. 따라서해당구간에서상전환이이루어지며 A상의전류가소호되는동안 B상의전류가주입되어출력토크의맥동이저감되도록한다. 이러한제어기법을토크분배함수 (TSF) 라하며상전환구간에서의두상의토크가부드럽게전환되도록지령토크에따른전류를제어한다. 그림 3.1(c) 의경우최대인덕턴스평활구간이거의없는형태로고정자극호각과회전자극호각의크기가동일한경우로부토크가발생하기쉬우며이를저감하기위해서는선행각제어와 -9-

16 부토크를보상하기위한전류의제어가필요하다. 3.2 턴 - 온및턴 - 오프각도에따른토크분석 그림 3.2 는턴 - 온각및턴 - 오프각에따른상전환구간에서의토크맥동을 나타낸다. Region 1 Region 2 Region 3 (a) Region 4 Region 5 Region 6 (b) 그림 3.2 스위칭각도에따른출력토크 : (a) 턴 - 온각변동에따른토크, (b) 턴 - 오프각변동 에따른토크 Fig. 3.2 Torque according to the excitation angle: (a) Torque according to the turn-on angle, (b) Torque according to the turn-off angle -10-

17 그림 3.2(a) 는턴-온각에따른출력토크를나타낸다. θ on1 의턴-온각은인덕턴스상승시점보다늦게전류를주입한경우로현재상의소호되는전류가부토크구간에존재함에따라부토크가발생한다. θ on2 의경우현재상의턴-오프각과다음상의턴-온각시점이동일하나소호되는전류가부토크구간까지흐르며부토크를발생시킨다. 그러나현재상의전류가확립되는시간이부족하며부토크를적절하게보상할수없다. θ on3 의경우충분히턴-온각을인덕턴스상승구간이전에선정한경우로다음상의토크로현재상의토크를보상할수있다. 그림 3.2(b) 의경우턴-오프각변동엔따른출력토크로 θ off1 의경우턴- 오프각을앞당겨전류를소호시킨경우이다. 이경우전류가부토크구간에흐르지않도록제어할수있지만다음상의전류로토크를발생할수없는구간이존재한다. 따라서연속적인토크를발생하지못하여토크맥동을유발한다. θ off2 의경우턴-온각과턴-오프각이동일한경우이며그림 3.2(a) 와동일하다. θ off3 의경우턴-오프각이인덕턴스하강구간에선정되어전류의소호시점이늦춰진경우이다. 따라서부토크가크게발생되어심한토크맥동을유발한다. 결과적으로턴-온각은충분히미리선정되어연속적으로정토크를발생할수있도록제어해야하며턴-오프각의경우토크를발생할수없는구간이존재하지않도록선정해야한다. -11-

18 제 4 장스위치드릴럭턴스전동기의토크맥동저감기법 4.1 퍼지로직제어 퍼지로직제어기법은전도기제어뿐만아니라다양한제어분야에서널리쓰이고있다. 특히, 퍼지로직은비선형적이며수학적으로정확하게근사화하기어려운경우또는정의하기어려운시스템에서제어대상을효과적으로제어할수있도록사용자가그규칙을정할수있다는장점이있다 [10]-[13]. 일반적으로제어대상의입력과출력의관계에서그오차값을이용하여퍼지추론을하며, 퍼지추론결과로제어대상의변화량을출력한다. 따라서비례적분제어와같이궤환제어를수행할수있으며적절한규칙을통해우수한성능을얻을수있다. 그림 4.1은본논문에서제안한퍼지로직기법의제어블록도이다. 본논문에서는스위치들릴럭턴스전동기운전에서발생되는토크맥동을이용하여실제지령과의오차를퍼지제어기로입력하였다. 따라서상전환구간에서발생한오차를적분하고다음상전환구간에서발생한오차와의비교를통해변화량을측정하여각각입력 E와 CE로선정하였다. T err ò d dt å Dqon 그림 4.1 퍼지로직턴 - 온각제어기법블록도 Fig. 4.1 Block diagram of the fuzzy logic turn-on angle control -12-

19 입력된토크오차와오차의변동량은퍼지화과정을위해 -1에서 1 사이의값으로정규화하기위해각각의이득값 G e, G ce 을곱한다. 정규화된두값은그림 4.2(a) 의삼각형의소속 (membership) 함수를통해각각퍼지화된다. 소속함수는영점을중심으로대칭형의삼각형으로이루어져있으며 NB, BS, Z, PS, PB는각각 negative big, negative small, zero, positive small, positive big을의미한다. (a) (b) 그림 4.2 소속함수 (a) 퍼지화, (b) 비퍼지화 Fig. 4.2 Membership functions for (a) fuzzification, and (b) defuzzification for du -13-

20 퍼지화과정이후제어규칙의평가는표 4.1 의퍼지규칙표를이용하여수 행되며오차에대한 5 단계의규칙과오차의미분값에대한 5 가지의규칙으로 총 25 개의퍼지화규칙을갖는다. 표 4.1 퍼지화규칙표 Table 4.1 Rule table for fuzzy logic turn-on angle control ce/e NB NS Z PS PB NB NB NB NM NS Z NS NB NM NS Z PS Z NM NS Z PS PM PS NS Z PS PM PB PB Z PS PM PB PB 퍼지화과정으로추론된값은그림 4.2(b) 의싱글톤 (singleton) 함수로비퍼지화 (defuzzification) 과정을수행한다. 이때여러가지비퍼지화방법중수제노영차추론 (Suzeno zero-order) 방식이사용되었으며결과적으로턴-온각의변화량이출력된다. 따라서초기턴-온각에서토크오차를고려하여매상전환구간마다턴-온각이변동된다. 그리고오차가 0이되는경우턴-온각의변화량또한 0 이되어최적의턴-온각을찾을수있다. 4.2 퍼지로직턴 - 온각제어기법 본논문에서제안하는퍼지로직턴 - 온각제어기법은식 (7) 을이용하여상 전환구간에서의토크오차값을측정한다. -14-

21 i0 err _ sum = ref - e qoff T ò T T dt (7) 여기서, θ off 는현재전류가인가되고있는상의턴-오프각이며 i 0 는턴-오프스위칭이후전류가소호되어 0이되는시점의회전자위치를의미한다. 따라서비대칭브릿지컨버터한레그에서두스위치를모두턴-오프한시점부터전류가모두소호되는구간까지발생하는토크의오차를적분한다. 3장에서인덕턴스형상과턴-오프각을이용하는경우식 (7) 로부터한상에서는부토크만발생한다. 그러나다음상의전류로정토크를발생하는경우상전환구간에서토크오차를저감할수있다. 결과적으로상전환시발생하는토크오차가 0이되도록퍼지규칙을설정하였다. 식 (8) 은상전환시 3가지경우의토크오차를나타낸다. i0 ò ( Tref - Te ) dt > 0 (8) q off i0 ò ( Tref -Te ) dt 0 (9) q off i0 ò ( Tref - Te ) dt < 0 (10) q off 식 (8) 의경우상전환구간에서발생한토크오차의적분값이 0보다큰경우실제토크가지령토크보다작은경우를나타낸다. 따라서양의토크오차를줄이기위해턴-온각은현재보다앞당겨져야한다. 퍼지로직턴-온제어기는퍼지규칙에따라다음상의상전환이수행될때턴-온각을앞당기게되고토크오차가 0이될때가지계속동작한다. 식 (9) 의경우상전환구간동안적분한토크오차가 0이므로퍼지로직턴-온제어기는턴-온각을유지한다. 식 (10) 의경우는실제토크가지령토크보다큰경우로턴-온각시점을뒤로연기하여토크오차를저감할수있다. -15-

22 제 5 장시뮬레이션및실험결과 본논문에서는제안된퍼지로직기반의턴-온각제어기법의성능을검증하기위해시뮬레이션을수행하였다. 전체시스템블록도는그림 5.1과같다. 스위치드릴럭턴스전동기의구동시스템에서전류와각도의정보를센서를이용하여측정하고이를이용하여출력토크를추정한다. 이때실제토크와지령토크와의오차를퍼지로직제어기로입력하여최적의턴-온각을찾도록제어한다. 전류의제어는비례적분제어 (PI) 를이용하여디지털궤환제어시스템으로쉽게구현하였다. V DC Dq on 그림 5.1 전체시스템제어블록도 Fig. 5.1 Overall block diagram of the SRM drive with turn-on angle controller 본논문에서사용된스위치드릴럭턴스전동기는 3상의고정자 12극회전자 8극으로구성되어있으며 1.5kW급의정격을갖는다. 상세한전동기제정수는표 5.1에정리하였다. β s, β r 는각각고정자극호각과회전자극호각을의미하며 Lu, La는회전자가정렬된위치에서의인덕턴스와비정렬위치에서의인덕턴스를나타낸다. -16-

23 표 5.1 스위치드릴럭턴스전동기제정수 Table 5.1 SRM Parameters Parameters Value Parameters Value Phase 3 b s 15 Rated Speed 5000 rpm b r 15.5 Rated Torque 2.6 Nm Lu mh R 0.16 La mh 그림 5.2는저속영역인 500 rpm에서제안된알고리즘을적용한시뮬레이션결과이다. 토크지령은 0.02 Nm이며초기턴-온각은 8.25 이다. 상전환구간마다발생하는토크맥동을측정하여결국턴-온각은 6.7 로수렴하였고토크맥동도점차줄어드는것을확인할수있다 Tem_SRM34 Out Out17 Ia Ib Ic Ia Ib Ic L_a L_b L_c 12 Time (s) L_a L_b L_c Time (s) 그림 rpm 에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 Fig. 5.2 Simulation results of torque, turn-on angle and phase current at 500 rpm -17-

24 Tem_SRM34 Out Out17 Ia Ib Ic Ia Ib Ic Time (s) 12 L_a L_b L_c L_a L_b L_c Time (s) 그림 rpm 에서의에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 Fig. 5.3 Simulation results of torque, turn-on angle and phase current at 1000 rpm Tem_SRM34 Out Out17 Ia Ib Ic Ia Ib Ic L_a L_b L_c Time (s) L_a L_b L_c Time (s) 그림 rpm 에서의에서의토크, 턴온각, 상전류의시뮬레이션결과 Fig. 5.4 Simulation results of torque, turn-on angle and phase current at 1500 rpm Time (s) -18-

25 그림 5.3는 1000 rpm에서의시뮬레이션결과로속도와지령토크가증가하였다. 그러므로상전환구간에서감자화구간이길어지는효과로부토크의영향이증가하며제안된퍼지로직턴-온제어기는턴-온각의변화량을더욱크게출력한다. 따라서저속의경우보다상전환구간마다변화되는턴-온각이큰폭으로변화한다. 결과적으로턴-온각은 6.2 로수렴하였다. 그림 5.4은 1500 rpm에서의시뮬레이션결과를나타낸다. 속도증가로인하여전류가소호되는감자화구간이증가하였고이로인하여 0.1초이전에서부토크가출력되었다. 0.1초에제안된알고리즘이적용되었으며최종적으로턴-온각은약 5.7 로수렴하였다. 그림 5.5 스위치드릴럭턴스전동기의실험세트 Fig. 5.5 Experiment set for the SRM drive 그림 5.5는본논문에서제안된알고리즘을검증하기위한실험세트이다. 직류단전원은 48V 공급전압의 SMPS를이용하였으며제어부는 TI사 TMS320F28335 고성능 DSP를사용하였다. 그림 5.6는 500 rpm에서제안된알고리즘을적용한결과로 (a), (b) 는각각알고리즘적용전후의실험파형을나타낸다. 알고리즘적용후초기턴-온각은 7.25 에서 6.53 으로변동되었고토크부족으로인한토크맥동은저감되었다. -19-

26 (a) 일반적인사각파토크제어 (b) 턴 - 온각제어결과 그림 rpm 에서의토크및전류 Fig. 5.6 Experiment results at 500 rpm -20-

27 그림 5.7은 1000 rpm에서제안된알고리즘을검증한실험결과이다. 알고리즘적용전늦은시점의턴-온스위칭으로상전환구간에서토크가부족하게되고감자화구간이증가함에따라부토크가발생하였다. 알고리즘적용후턴- 온각은 5.22 로변경되어토크맥동은현저히감소하였다. (a) 일반적인사각파토크제어 (b) 턴 - 온각제어결과 그림 rpm 에서의토크및전류 Fig. 5.7 Experiment results at 1000 rpm -21-

28 그림 5.8은 1500 rpm에서제안된알고리즘을검증한실험결과로적용전늦은시점의턴-온각과감자화전류로인하여큰부토크를출력한다. 결과적으로알고리즘적용후턴-온각은 4.74 로수렴하여토크맥동이감소하는결과를볼수있다. (a) 일반적인사각파토크제어 (b) 턴 - 온각제어결과 그림 rpm 에서의토크및전류 Fig. 5.8 Experiment results at 1500 rpm -22-

29 제 6 장결론 본논문에서는스위치드릴럭턴스전동기의상전환구간에서토크리플저감기법을제안하였다. 제안된턴-온각제어기법은퍼지로직기법을기반으로상전환구간에서현재상의전류가감자화되는동안발생하는토크오차를측정하였다. 측정된토크의양은퍼지규칙을통해판별하여최적의턴-온각을선정함으로써토크맥동을저감하였다. 제안된기법은전동기의자화또는감자화시필요한비선형적인특성에대한정보를필요로하지않으며퍼지제어기법을이용하여최적의턴-온각을찾는다. 시뮬레이션과실험결과를통해본논문에서제안한제어기법의타당성과성능을검증하였다. -23-

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