The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology (한국정보전자통신기술학회논문지)

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Voltage Controlled Speed Controller of BLDC Motor Using Fuzzy Logic Control

Fuzzy Logic Control를 이용한 BLDC 모터의 전압 제어 속도 제어기

  • Received : 2018.08.02
  • Accepted : 2018.10.01
  • Published : 2018.10.30
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Abstract

DC motors are classified as DC motors with brush structure and BLDC motors without brush structure. Representing the speed control of the BLDC motor is the PI control. The speed control using the PI controller has a disadvantage that the response characteristic to reach the steady state is slow. Therefore in this paper, a voltage controlled speed controller using a Fuzzy Logic Controller (FLC), which has a short steady response time and usefulness of nonlinear control. The validity and usefulness of the proposed fuzzy speed controller are verified by simulation through Simulink of MATLAB program. Experiments were performed on the PI controller and the proposed fuzzy speed controller in three cases with reference speeds of 500rpm, 800rpm, and 1500rpm. Experimental results show that the proposed fuzzy controller has more 30% improved steady state speed response than PI controller.

DC 모터는 브러시 구조가 있는 DC 모터와 브러시 구조가 없는 BLDC(Brushless DC) 모터로 분류된다. BLDC 모터는 DC 모터의 브러시가 없이 정류를 전자적으로 수행하는 모터로 BLDC 모터의 속도제어를 대표하는 것은 PI 제어이다. PI 제어기를 이용한 속도제어는 정상상태에 도달하는 응답 특성이 느리다는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 정상 상태까지 도달하는 시간이 짧고 비선형 제어에도 쉽게 제어가 가능한 FLC(Fuzzy Logic Controller)를 이용해 전압을 가감하는 방식의 전압 제어 속도 제어기 제안하였다. 제시한 퍼지 속도 제어기의 타당성과 유용성은 MATLAB 프로그램의 Simulink를 통해 모의실험으로 입증하였다. 모의실험은 기준 속도를 500rpm, 800rpm, 1500rpm의 3가지 경우로 각각 PI 제어기와 제안한 퍼지 속도 제어기를 실험하였다. 실험 결과 제안한 퍼지 속도 제어기가 30% 정도 개선된 정상 상태 속도 응답 특성을 보이며 PI 제어기에 비해서 빠른 속도 응답 특성을 갖고 있음을 입증하였다.

Keywords

References

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