지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 창원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
이 연구는 전자기계식 제동 장치(Electro-Mechanical Brake, EMB)용 영구자석 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM) 구동 시스템의 회전자 위치 센서 고장 및 인버터 개방 스위치 고장에 대한 강인한 고장 검출방법을 제안한다.
대표적인 안전 중요 시스템인 제동 장치에서 구성 부품의 고장은 제동 성능 저하를 초래할 뿐만 아니라 자동차 전체의 안전성을 좌우하게 되고, 인명 피해까지 이어질 수 있다. 따라서 정확한 고장 겁출을 바탕으로 고장 발생 시 시스템을 보호하고 나아가서 고장이 발생하였더라도 최소한 기능을 수행할 수 있도록 하여 신뢰성 및 안전성을 확보하여야 한다.
정확한 고장 검출을 위해서는 다른 요인에는 강인하고, 고장 징후에는 민감한 잔차(residual) 생성이 중요하다. 그리고 타당한 임계값(threshold) 결정으로 고장 검출 가능 영역을 넓히는 것뿐만 아니라, 미검출(missing alarm) 및 오검출(false alarm)을 방지해야 한다.
첫째, 위치 센서 고장 검출을 위해 관측기 기반의 검출 기법을 설계한다. 설계된 검출 기법은2상 고정 좌표계에서 표현된 PMSM 모델을 이용한 회전자 자속 추정을 위한 루엔버거(Luenberger) 관측기를 포함한다. 관측기의 강인성 분석을 통해 적응 임계값(Adaptive Threshold)의 결정 방법에 대해 제안한다. EMB 테스트 벤치를 이용한 실험 결과를 통해 빠른 동특성을 가지는 EMB의 동작 조건 내에서도 정확한 고장 검출이 가능함을 보였다.
둘째, 극전압 기반의 인버터 개방 스위치 검출 방법의 일반적인 개념을 소개하고, 실제 적용 시에 고려해야 할 문제점에 대해 정리한다. 제시된 문제점을 해결하기 위해 섹터 평균 잔차(Sectoral average residual)을 이용한 개방 스위치 고장 검출 방법을 제안하고, 타당한 임계값 결정 방법을 제안한다. 또한 제안된 검출 방법의 적용가능 영역을 분석한다. 실험 결과를 통해 제안된 방법의 고장 검출 능력을 증명하였다.
대표적인 안전 중요 시스템인 제동 장치에서 구성 부품의 고장은 제동 성능 저하를 초래할 뿐만 아니라 자동차 전체의 안전성을 좌우하게 되고, 인명 피해까지 이어질 수 있다. 따라서 정확한 고장 겁출을 바탕으로 고장 발생 시 시스템을 보호하고 나아가서 고장이 발생하였더라도 최소한 기능을 수행할 수 있도록 하여 신뢰성 및 안전성을 확보하여야 한다.
정확한 고장 검출을 위해서는 다른 요인에는 강인하고, 고장 징후에는 민감한 잔차(residual) 생성이 중요하다. 그리고 타당한 임계값(threshold) 결정으로 고장 검출 가능 영역을 넓히는 것뿐만 아니라, 미검출(missing alarm) 및 오검출(false alarm)을 방지해야 한다.
첫째, 위치 센서 고장 검출을 위해 관측기 기반의 검출 기법을 설계한다. 설계된 검출 기법은2상 고정 좌표계에서 표현된 PMSM 모델을 이용한 회전자 자속 추정을 위한 루엔버거(Luenberger) 관측기를 포함한다. 관측기의 강인성 분석을 통해 적응 임계값(Adaptive Threshold)의 결정 방법에 대해 제안한다. EMB 테스트 벤치를 이용한 실험 결과를 통해 빠른 동특성을 가지는 EMB의 동작 조건 내에서도 정확한 고장 검출이 가능함을 보였다.
둘째, 극전압 기반의 인버터 개방 스위치 검출 방법의 일반적인 개념을 소개하고, 실제 적용 시에 고려해야 할 문제점에 대해 정리한다. 제시된 문제점을 해결하기 위해 섹터 평균 잔차(Sectoral average residual)을 이용한 개방 스위치 고장 검출 방법을 제안하고, 타당한 임계값 결정 방법을 제안한다. 또한 제안된 검출 방법의 적용가능 영역을 분석한다. 실험 결과를 통해 제안된 방법의 고장 검출 능력을 증명하였다.
목차
국문요지 6그림 목차 8표 목차 10기호 및 약어 111 장 서론 131.1 연구 배경 131.2 연구 목적 및 기여 내용 172 장 전자기계식 제동 장치 192.1 EMB의 구성 및 동작 원리 212.2 EMB의 제어 242.3 PMSM 구동 시스템의 구성 262.3.1 선형 홀센서 기반의 위치 센서 272.3.2 Angle Tracking Observer 282.4 영구자석 동기 전동기 구동 시스템의 고장 유형 및 검출 기법 313 장 관측기 기반의 위치 센서 고장 검출 353.1 위치 센서의 고장 유형 373.2 검출 방법 설계 383.2.1 관측기 구조 및 잔차 정의 393.2.2 극배치 기법을 통한 관측기 이득 설정 413.3 잔차 분포 해석 463.3.1 속도 추정 오차에 대한 강인성 분석 473.3.2 저항 및 인덕턴스 오차 대한 강인성 분석 503.3.3 전압 지령치 사용에 따른 전압 오차에 대한 강인성 분석 533.4 적응 임계값(ADAPTIVE THRESHOLD)의 결정 573.5 실험 결과 604 장 극전압 측정 기반의 인버터 개방 스위치 고장 검출 기법 634.1 일반적인 검출 방법 664.2 제안된 검출 방법 694.2.1 상전압 계산 704.2.2 섹터(sector) 결정 및 잔차 생성 714.2.3 판단 로직 및 임계값 결정 724.3 실험 결과 755 장 결론 및 향후 계획 81참고문헌 83부록 92인버터 비이상적 스위칭 특성 92ABSTRACT 100감사의 글 102
최근 본 자료
댓글(0)
0