인휠 전기자동차 구동시스템에 대한 고장 허용 제어 연구

Abstract

본 논문은 인휠 전기자동차의 구동 시스템에 대한 고장 허용 제어에 관한 논문이다. 본 연구에서는 전기자동차 구동 모터의 전류센서, 위치센서에 대한 고장 검출 및 분리 알고리즘을 제안한다. 그리고 고장이 난 상황 이후 운전자의 안전이 확보될 수 있도록 제어기를 재구성하는 방안을 제시한다. 추가로 기존의 고장 검출 방식보다 더 높은 신뢰성을 확보하기 위해 차량 관점에서 이중적으로 고장을 감시하는 통합 고장 검출 알고리즘을 제공한다. 우선 고장 허용 제어 알고리즘 개발에 앞서 연구 대상의 구동시스템에 대해 분석하고 시스템의 수학적 모델링을 한다. 구동 시스템 중 전류센서와 위치센서에 대해 제안한 모델 기반 고장 검출 알고리즘을 적용하고 제어기 재구성 방안에는 모델 기반 전류 추정기와 슬라이딩 모드 관측기를 이용한다. 마지막으로 차량 동역학 모델을 이용하여 상위 레벨 관점과 하위 레벨 관점에서의 통합적인 고장 검출로 고장 검출의 강인성을 확보한다. 제안한 알고리즘에 대해서는 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증한다.