Reduced-Order Unscented Kalman Filter for Sensorless Control of Permanent-Magnet Synchronous Motor

Cheol Moon; Young Ahn Kwon

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자료유형: 학술저널

저자정보: Cheol Moon (Pusan National University) Young Ahn Kwon (Pusan National University)

저널정보: 대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.12 No.2

발행연도: 2017.3

수록면: 683 - 688 (6page)

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The unscented Kalman filter features a direct transforming process involving unscented transformation for removing the linearization process error that may occur in the extended Kalman filter. This paper proposes a reduced-order unscented Kalman filter for the sensorless control of a permanent magnet synchronous motor. The proposed method can reduce the computational load without degrading the accuracy compared to the conventional Kalman filters. Moreover, the proposed method can directly estimate the electrical rotor position and speed without a back-electromotive force. The proposed Kalman filter for the sensorless control of a permanent magnet synchronous motor is verified through the simulation and experimentation. The performance of the proposed method is evaluated over a wide range of operations, such as forward and reverse rotations in low and high speeds including the detuning parameters.

#Unscented Kalman filter #Reduced order model #Unscented transformation #Sensorless speed control #Permanent-magnet synchronous motor

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H. Lin, K-Y. Hwang and B-I. Kwon, “An Improved Flux Observer for Sensorless Permanent Magnet Synchronous Motor Drives with Parameter Identification,” Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 8, no. 3, pp. 516-523, May 2013. H-W. Sim, J-S. Lee and K-B. Lee, “On-line parameter estimation of interior permanent magnet synchronous motor using an extended Kalman filter,” Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 9, no. 2, pp. 600-608, March 2014. S. J. Julier, J. K. Uhlmann and H. F. Durrant-Whyte, “A new approach for filtering nonlinear systems,” in Proc. American Control Conf., Seattle WA, YSA, 1995, pp. 1628-1632. S. J. Julier, “The scaled unscented transformation,” in Proc. American Control Conf. 2002, vol. 6, 2002, pp 4555-4559. Y. H. Kim “High Performance IPMSM Drives without Rotational Position Sensors Using Reduced- Order EKF,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 14, no. 4, pp. 868-873, 1999.

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