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Fail-tolerane of motor drive system by Heterogeneous Multiplexing of measurements

Research Project

Project/Area Number 17H03216
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

DOKI SHINJI  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10273260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 舟洞 佑記  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20633548)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Keywordsモータドライブ / 耐故障性 / センサレス制御 / パワーエレクトロニクス / 電気自動車
Outline of Final Research Achievements

For realizing fault tolerance of a system, "Homogeneous multi-phase/multiplexing" ( spare sensor is simply provided for magnetic circuits, electric circuits, sensors, etc. )is commonly used.
In order improve estimation accuracy, fault detection, and fault complementation of the fault tolerance, "heterogeneous multiplexing" ("the measured value by a certain sensor" and the estimated value by usign state estimation method from the other sensors complement each other) is proposed and the possibility is evaluated.
As a problem setting, assuming that either one of the position sensor and current sensor fails, a control system that can continue operation even at that time is proposed, and the control performance and operation condition are evaluated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

センサにより計測した結果を利用してシステムの制御を行う場合,センサの故障は致命的な動作停止を招く場合が多い.故障しても停止が許されない用途では同じセンサを複数設置するなどの対策が取られるが,非故障時には余剰のセンサは無駄となる,
本研究では,もともとシステムに取り付けられた異種センサを組み合わせ,他の状態を推定する技術(状態推定技術)を利用することで,余剰なセンサを設けることなく,センサ故障時のバックアップとして利用する手法を提案した.この成果を人命にかかわるよう様な停止が許さないシステムへ適用する事により,センサの故障に強いシステム構築が可能となる.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 永久磁石同期モータの電流制御における単相電流センサからの電流ベクトル復元の過渡性能の改善2020

    • Author(s)
      堀翔太 道木慎二
    • Organizer
      令和2年 電気学会全国大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensor Fail-Safe of PMSM Current Control System By Utilizing Current And Position State Estimation Techniques2019

    • Author(s)
      Shota HORI, Shinji DOKI
    • Organizer
      the 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] センサと状態推定技術を利用したPMSM電流制御系 フェールセーフ化におけるパラメータ変動の影響2019

    • Author(s)
      堀翔太 道木慎二
    • Organizer
      2019年 電気学会 産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] センサと状態推定技術の組み合わせによる永久磁石同期モータ電流制御系センサ系冗長化の統合の重みの制御性能への影響2019

    • Author(s)
      堀翔太 道木慎二
    • Organizer
      令和元年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 状態推定技術とセンサの組み合わせによるPMSM電流制御系位置センサ系フェールセーフ化の実機検証2019

    • Author(s)
      堀翔太 近藤史弥 道木慎二
    • Organizer
      平成31年度電気学会全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 位置センサレス・電流センサレス制御技術を利用した永久磁石同期モータ電流制御系のフェールセーフ化に関する検討2018

    • Author(s)
      近藤史弥 道木慎二
    • Organizer
      平成30年電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] センサと状態推定技術の組み合わせによる永久磁石同期モータ電流制御系のフェールセーフ性の検討2018

    • Author(s)
      堀翔太 近藤史弥 道木慎二
    • Organizer
      電気学会 半導体電力変換 家電・民生 自動車技術 合同研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 位置センサレス制御技術を利用した永久磁石同期モータ電流制御系のフェイルセーフ化についての検討2018

    • Author(s)
      近藤史弥 道木慎二
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] センサと状態推定技術の組み合わせによる 永久磁石同期モータ電流制御系のフェールセーフ化

    • URL

      http://doki-n.nuee.nagoya-u.ac.jp/member/shota-hori

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] センサと状態推定技術の組み合わせによる 永久磁石同期モータ電流制御系のフェールセーフ

    • URL

      http://doki-n.nuee.nagoya-u.ac.jp/member/shota-hori

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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