직접토크제어 유도전동기의 센서 이상허용 제어 = A Fault-Tolerant Scheme for Direct Torque Controlled Induction Motor Drives

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A sensor fault detection and isolation scheme(SFDIS) is adopted to improve the reliability of direct torque controlled induction motor drives and the experimental results are discussed. Major contributions include: experimental analysis of a few important sensor faults, design and implementation of the proposed SFDIS, and the fault tolerant control system(FTCS). Although the adopted SFDIS employs only one observer for residual generation, the system has the function of fault isolation that only multiple observer schemes can have. To verify the performance of the proposed scheme, the speed control system is designed for the 2.2kW direct torque controlled induction motor. Hardware of the control system consists of a control board using TMS320VC33 and a power stack using IPM. Experimental results for various type of sensor faults show the effectiveness of the SFDIS and the FTCS.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 직접토크제어 유도전동기 구동시스템의 고 신뢰성 운전을 위한 센서이상 검출식별 및 이상허용제어에 관한 실험적 연구 결과를 기술한다. 주요 내용은 센서이상 해석 결과의 실험적 검증과 이상검출식별 시스템의 설계, 이상허용제어기의 구현 및 실험적 성능 고찰이다. 적용된 센서이상 검출식별기법은 관측기기반 기법이며 기존의 다중 관측기 기법과 달리 한 개의 관측기에 의해 검출식별정보를 발생하므로 실시간 적용이 용이하다. 제안된 시스템의 성능을 검증하기 위하여 2.2kW 유도전동기를 대상으로 직접토크제어 기법을 이용한 속도제어시스템을 설계하였다. 이상허용제어를 위한 시스템의 하드웨어는 고성능 DSP인 TMS320VC33을 이용한 제어보드와 IPM을 이용한 전력회로로 구성된다. 다양한 센서이상에 대한 실험결과, 설계된 시스템의 검출식별 및 이상허용 제어 성능이 매우 우수함을 확인하였다.