روش تشخیص سریع خطا برای سنسورهای هال در درایوهای موتور جریان مستقیم بدون جاروبک

موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک با سنسورهای هال (Hall) به دلیل سادگی و کم هزینه بودن در کاربردهای صنعتی و تجاری بسیار مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در همین حال، کنترل تحمل خطا (FTC) ‏درایوهای حسگر هال توجه تحقیقاتی جدیدی را به خود جلب کرده‌است. در طول FTC، محرک‌های موتور باید خطای سنسور هال را تشخیص داده و سیگنال معیوب را بازسازی کنند. در این زمینه، ما یک روش جدید تشخیص سریع خطا (FFD) برای تحلیل موارد مختلف خطا و تشخیص سیگنال خطا در کوتاه‌ترین زمان ممکن پیشنهاد می‌کنیم. در مقایسه با روش‌های تشخیص خطای ثابت، روش FFD به ناظران ردیابی برداری پیچیده نیاز ندارد، و قادر است تا حداکثر دو خطای همزمان را انجام دهد در حالی که سرعت تشخیصی را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. شبیه‌سازی و نتایج تجربی ما کارایی روش پیشنهادی را تایید کرده و مزایای آن را نسبت به روش‌های ثابت به ویژه در طول عملیات گذرا نشان می‌دهد. با توجه به سادگی الگوریتم تشخیصی، روش FFT پیشنهادی می‌تواند به راحتی در سیستم‌های درایو معمولی، چه از طریق کدگذاری اضافی در کنترل‌کننده‌های موجود و چه به عنوان یک مدار کمکی پیاده‌سازی شود.

Brushless direct current motors with Hall sensors have been widely used in myriad industrial and commercial applications due to their simplicity and low cost. Meanwhile, the fault tolerant control (FTC) of Hall sensor drives has attracted renewed research attention. During FTC, the motor drives need to diagnose the Hall-sensor fault(s) and reconstruct the faulty signal(s). In this context, we propose an innovative fast fault diagnosis (FFD) method for analyzing different fault cases and diagnosing faulty signal(s) in the shortest possible time. Compared with established fault diagnosis methods, the FFD method does not require complicated vector-tracking observers, and it is capable of handling up to two simultaneous faults while greatly improving the diagnostic speed. Our simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed method and demonstrate its advantages over established methods particularly during transient operations. Due to the simplicity of diagnostic