Rapid Prototype을 이용한 Simulink 모델 기반 전동기 제어 S/W 생성에 관한 연구 :Research on development of a Motor Control S/W based on Rapid Prototype Model Based Development using Simulink

함승권

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자료유형: 학위논문

저자정보: 함승권 (국민대학교, 國民大學敎自動車工學專門大學院)

지도교수: 이근호

발행연도: 2014

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이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

Rapid Prototype을 이용한 Simulink 모델 기반 전동기 제어 S/W 생성에 관한 연구

함승권 2014.01 학위논문

2013

Simulink 기반 Rapid-Prototype을 이용한 영구자석 전동기 제어 SW 개발

함승권 , 조승우 , 양병훈 외 3명 한국자동차공학회 춘계학술대회 2013.05 학술대회자료

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최근 제어 알고리즘 모델을 설계한 후 자동 코드를 생성하여 SW에 바로 적용할 수 있는 MBD(Model Based Development) 기술을 이용하여 타겟 마이크로 컨트롤러에 적용하는 방법이 자동차 산업에서 이슈화 되고 있다. 국내외 자동차 관련 부품 업체들이나 완성차 업체에서는 이미 부분적으로 MBD 기술을 적용한 사례가 있고 점점 영역을 넓혀가는 추세이다.
MBD는 SW를 프로그램 할 수 없는 연구 인력도 쉽게 기존에 설계된 모델을 빠른 시간내에 효율적으로 수정할 수 있고 필요거나 불필요한 요소를 추가 및 제거하여 자동 코드를 생성한 뒤 타겟에 적용할 수 있으므로 Rapid Prototype(신속 시작 기술)이라 부를 수 있다. 현재 자동차 연구 개발 분야에서는 점점 부품들의 전기 및 전자화 되고 있기 때문에 MBD 및 Rapid Prototype에 대한 관심이 증가하고 있다.
본 논문에서는 현재 실제 차량에 탑재된 영구자석 동기 전동기를 제어하는 인버터에서 사용되는 Freescale사의 MPC5554/3 ECU(Electronic Control Unit)를 타겟으로하여 MBD 기술을 이용하여 Rapid Prototype에 적용될 수 있도록 Matlab/Simulink를 사용해 고성능 제어를 위한 double sampling 기능을 포함하는 모델을 디자인 후 자동 생성 코드와 컴파일 된 소프트웨어를 생성하여 영구자석 동기 전동기를 제어하여 수동으로 작성한 코드의 성능과 각각의 알고리즘 수행 시간을 비교 및 검증 하였다.

I. 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 내용 3
II. 영구자석 동기 전동기 제어기 모델 4
2.1 영구자석 동기 전동기(PMSM, Permanent Magnet Synchronous Motor) 4
2.2 좌표 변환 5
2.3 영구자석 동기 전동기 제어 시뮬레이션 8
2.4 시뮬레이션 결과 14
2.4.1 MATLAB/Simulink - 전동기 제어 알고리즘 시뮬레이션 14
2.4.2 PSIM - double sampling 시뮬레이션 17
III. Auto Code S/W 생성 블록 21
3.1 RAppID Toolbox를 이용한 코드 생성 21
3.2 타겟 ECU 설정 22
3.2.1 타겟 ECU(MPC5554/3) 설정 블록 - ‘RAppID-EC’ 22
3.2.2 eTPU 설정 23
3.3 고성능 전동기 제어를 위한 사용자 정의 블록 생성 24
3.3.1 Legacy Code Toll 함수를 이용한 단순 연산 블록 생성 25
3.3.2 전동기 제어를 위한 Interrupt 블록 생성 26
IV. Auto Code S/W 구현 및 영구자석 동기 전동기 실험 29
4.1 전류 제어 블록 설계 및 자동 코드 생성 결과 검토 30
4.2 Auto Code 전동기 제어 S/W 실험 35
V. 결론 41
참고문헌 42
Abstract 44

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