يك رويكرد فعال جهت طراحي سيستم كنترل تحمل پذير خطا مبتني برمدل براي موتورهاي القايي سه فاز

An Active Approach to Model-based Fault Tolerant Control System Design for Three Phase Induction Motors

در اين مقاله، رويكردفعالی مبتنی بر مدل جهت طراحی يك سيستم كنترل تحمل پذير خطا برای جبران خطاهای مكانيكی ناشی شده از ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القايی سه فاز ارايه می شود. ساختار اين سيستم كنترل از دو بخش اصلی تشكيل يافته است. بخش نخست يك كنترل كننده ی نامی برای حالت بدون خطا و به منظوركنترل شار و سرعت رتور می باشد كه در اين پژوهش از يك كنترل كننده خطی ساز فيدبك استفاده گرديده است. بخش دوم از يك رويتگر مد لغزشيجهت تخمينخطاهای جمع شونده در مدل فضای حالت موتور القايی سه فاز كه بيانگر خطاهای مكانيكی در ساختار داخلی استاتور و رتور موتور القايی می باشند، تشكيل شده است. اين رويتگر علاوه بر تخمين خطاها كه جهت جبران سازی اثر خطاهای مكانيكی در عملكرد موتور مورد استفاده قرار می گيرند، جهت تخمين شارهای محوری غير قابل اندازه گيری برای تمام موقعيت های كاری موتور نيز بكار می رود. كارايی رويكرد ارايه شده جهت جبران سازی خطاهای مكانيكی موتور القايی با استفاده از نتايج شبيه سازی نمايش داده می شود.

In this paper, a model-based active fault tolerant control system (FTCs) is proposed forthree phase induction motor (IM) drives subjected to the mechanical faults caused by both stator and rotor failures. FTCsstructure consists of two main parts. The first part is a nominal controller based on feedback linearization for fault-free case to achieve control objectives (rotor flux and speed control). The second part is a sliding mode observer (SMO) in order to estimate additive faults which model mechanical faults in the state space modelof IM. This observer has been used not only for fault reconstruction and productionof additional control inputs for compensating their undesirable influences on performance of IM, but also for online estimation of axial fluxes in any operating conditions. The simulations results are shown to illustrate the effectiveness of the proposed approach to compensate the mechanical faults in IM.