표제지
목차
ABSTRACT 10
제1장 서론 12
제1절 연구 배경 및 필요성 12
제2절 논문의 구성 15
제2장 Fault-Tolerant PMSM 분석 16
제1절 정상 운전 PMSM의 특징 16
제2절 정상운전 PMSM의 모델링 17
제3절 고장허용 운전을 위한 회로 및 PMSM 분석 23
1. 고장허용 운전을 위한 회로 분석 23
2. 한 상 개방 고장 PMSM의 모델 분석 29
제3장 Fault-Tolerant 제어기 설계 34
제1절 고장허용 운전을 위한 선행 제어기 소개 34
1. 전향 보상 제어기 34
2. 위상기반 반복제어기 37
제2절 제안하는 모델 예측 제어기 소개 41
1. 모델 예측 제어기 41
2. 제안하는 모듈레이티드 모델 예측 제어기의 설계 47
제4장 모의실험 및 실험 결과 52
제1절 모의실험 구성 52
제2절 모의실험 결과 54
제3절 실험 구성 56
제4절 실험 결과 58
제5장 결론 63
참고문헌 64
국문초록 66
〈표 2-1〉 3상 정상 운전의 전압 벡터 22
〈표 2-2〉 유형별 고장허용 운전 회로 24
〈표 2-3〉 c상 개방 고장허용 운전의 전압 벡터 32
〈표 3-1〉 MPC 기법별 특징 비교 42
〈표 4-1〉 모의실험 조건 53
〈표 4-2〉 모터의 제정수 57
〈표 4-3〉 제어기별 토크 및 d-q축 전류의 리플 크기 비교 62
〈표 4-4〉 제어기별 THD 비교 62
〈표 5-1〉 제어기에 따른 성능 비교 분석 63
〈그림 1-1〉 국내 UAM 시장 규모 13
〈그림 1-2〉 전력용 반도체 스위치 소자의 고장 유형 (a) 스위치 쇼트 (b) 암 쇼트 (c) 스위치 개방 (d) 한 상 개방 14
〈그림 2-1〉 3상 PMSM 구조 및 전기적 등가 모델 18
〈그림 2-2〉 PMSM의 등가회로 21
〈그림 2-3〉 제안하는 고장허용 운전 회로 24
〈그림 2-4〉 4-레그를 이용한 고장허용 운전 회로 25
〈그림 2-5〉 스위치의 극 분리를 이용한 고장허용 운전 회로 26
〈그림 2-6〉 스플릿 커패시터를 이용한 고장허용 운전 회로 28
〈그림 2-7〉 정상 운전과 고장허용 운전의 3차원 전류 로시 비교 31
〈그림 2-8〉 c상 개방 고장허용 운전의 전압 벡터도 32
〈그림 3-1〉 전향 보상항을 추가한 제어 구조도 34
〈그림 3-2〉 전향 보상 제어기 블록도 35
〈그림 3-3〉 위상기반 반복제어기를 추가한 제어 구조도 37
〈그림 3-4〉 주파수 변동에 따른 샘플 주기 업데이트 과정 39
〈그림 3-5〉 위상기반 반복제어기 블록도 40
〈그림 3-6〉 FCS-MPC 동작 원리 43
〈그림 3-7〉 VSV-MPC 동작 원리 44
〈그림 3-8〉 최적 비용함수의 해 도출 45
〈그림 3-9〉 MMPC 동작 원리 46
〈그림 3-10〉 MMPC 전류 제어기의 예측 과정 48
〈그림 3-11〉 MMPC 제어기를 이용한 블록도 51
〈그림 4-1〉 MMPC 기반 고장허용 운전 전류 제어기 모의시험 53
〈그림 4-2〉 모의실험 결과 55
〈그림 4-3〉 실험 구성 사진 57
〈그림 4-4〉 실험 결과 I 59
〈그림 4-5〉 실험 결과 II 61