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조봉언 (인하대학교) 이영삼 (인하대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제24권 제12호
발행연도
2018.12
수록면
1,101 - 1,110 (10page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2018.18.0181

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In this paper, we deal with the development of a HIL (Hardware-in-the-Loop) simulator for BLDC motor driving using a microcontroller. We propose a modified BLDC model for the simulation of a BLDC motor using a microcontroller. The proposed HIL simulator is developed using various peripherals of STM32F407 (ARM cortex-M4 based microcontroller). The proposed HIL simulator consists of three parts. First, the part simulating the inverter analyzes the input PWM signals to calculate the corresponding input voltage. This part detects wrong PWM signals or shoot-throughs of the half-bridge. Second, the BLDC motor part is implemented by solving the modified model equations in real time. Finally, the third part generates the output of the BLDC motor. The HIL simulator generates the Back Electromotive Force (BEMF) waveform and signals of a rotary encoder and a hall sensor. Sensor signals are generated using a timer interrupt. The BEMF waveform is implemented using DAC. Moreover, a generation method using PWM and RC filter is presented. Through experiments, we illustrate that the developed HIL simulator accurately simulates the BLDC motor. Furthermore, we confirm that the BLDC motor drive algorithm designed with the developed HIL simulator can be successfully applied to real BLDC motor driving systems.
#BLDC motor drive #BLDC motor simulation #HIL simulator #microcontroller

목차

Abstract
I. 서론
II. BLDC 모터 모델링
III. BLDC 모터 구동 HIL 시뮬레이터
IV. BLDC 모터 구동 HIL 시뮬레이터 실험
V. 결론
REFERENCES

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
M. Bacic, On hardware-in-the-loop simulation, Proc. of the 44th IEEE conference on decision and control, and the european control conference 2005, Seville, Spain, pp. 3194-3198, Dec. 2005. H. Y. Kim, D. C. Lee, E. J. Rhee, and K. Y. Koak, A study on an MR damper HILS system for a bus, Journal of Institute of Control Robotics and Systems (in Korean), vol. 23, no. 2, pp. 109-116, 2017. A. Soltani and F. Assadian, A hardware-in-the-loop facility for integrated vehicle dynamics control system design and validation, IFAC-PapersOnLine, vol. 49, no. 21, pp. 32-38, 2016. H. Wenbo and Z. Qiang, The hardware-in-the-loop simulation on the control system of a small launch vehicle, Procedia Engineering, vol. 29, pp. 1867-1871, 2012. J. S. Choi and Y. S. LEE, The implementation of a hardware- in-the-loop simulator for an inverted pendulum system using open-source hardware, Journal of Institute of Control Robotics and Systems (in Korean), vol. 23, no. 2, pp. 117- 125, 2017.

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