專利名稱：永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)驅(qū)動與控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種永磁同步電機(jī)驅(qū)動系的容錯控制的技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)(Permanent magnet synchronous machine, PMSM)的高精度、高動態(tài)性能運(yùn)行，各種控制方法層出不窮，其中，以直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制兩類方法最為典型。基于電流滯環(huán)的id=0控制方法(以下簡稱電流滯環(huán)控制)在本質(zhì)上屬于矢量控制的范疇。由于電流滯環(huán)控制方法不依賴于任何電機(jī)參數(shù)，且結(jié)構(gòu)簡單，是目前應(yīng)用最為廣泛的PMSM控制方法之一。如同絕大多數(shù)PMSM的控制方法一樣，電流滯環(huán)控制方法需要電流傳感器來采集三相電流。但是，一旦電流傳感器發(fā)生故障，PMSM驅(qū)動系統(tǒng)將無法正常工 作。為了提高PMSM驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性，有必要對電流傳感器進(jìn)行容錯控制，這就要求必須能夠依靠殘存的傳感器來重構(gòu)三相電流。目前，電流重構(gòu)的方法主要有兩類調(diào)制法和模型法。眾所周知，當(dāng)變頻器施加非零電壓矢量時，直流母線電流將會反映某一相電流信息。由于空間矢量調(diào)制方法(SVPWM)是將相鄰兩個非零電壓矢量在一個控制周期內(nèi)進(jìn)行合成來得到目標(biāo)電壓矢量，這就意味著直流母線電流傳感器可以在一個開關(guān)周期內(nèi)采集到兩相電流信息。調(diào)制法主要就是利用上述這一特征來實(shí)現(xiàn)三相電流的重構(gòu)。但是，由于電流傳感器的采樣需要一定的時間，調(diào)制法會存在一定的測量盲區(qū)。因此，如何消除測量盲區(qū)，同時盡可能的保持SVPWM的原狀，是調(diào)制法的研究難點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)采用了不同的方法來克服盲區(qū)。但是，電流滯環(huán)控制方法采用的是一種針對電流的“bang-bang”控制，并沒有采用SVPWM方式。因此，調(diào)制法不能用于電流滯環(huán)型PMSM驅(qū)動系統(tǒng)電流傳感器的容錯控制。而模型法是基于精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，依靠其他物理量(如電壓量)來計(jì)算得到三相電流。模型法的缺點(diǎn)是依賴較多的電機(jī)參數(shù)，控制系統(tǒng)的魯棒性下降。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種可增強(qiáng)現(xiàn)有電流滯環(huán)型永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)可靠性的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法。技術(shù)方案本發(fā)明的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法，在根據(jù)控制系統(tǒng)特性確定的控制周期里進(jìn)行控制流程，每個所述控制周期的控制流程包括如下步驟I)速度計(jì)算器接收位置傳感器傳來的轉(zhuǎn)子位置信號e_，并按照下式得到實(shí)際速
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at .2)速度控制器根據(jù)速度計(jì)算器發(fā)送來的實(shí)際速度和設(shè)定的速度參考值通過比例-積分調(diào)節(jié)得到交軸電流參考值iq—;3)相電流計(jì)算器根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號e _、交軸電流參考值i, M和根據(jù)控制系統(tǒng)特性設(shè)定的直軸電流參考值id—,ef，由下式得到三相電流參考值iab。—,ef，所述三相電流參考值iab?！狹是由A相電流參考值ia Mf、B相電流參考值ib %和C相電流參考值i。組成的三維向量
權(quán)利要求
1.一種永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法，其特征在于，該方法在根據(jù)控制系統(tǒng)特性確定的控制周期里進(jìn)行控制流程，每個所述控制周期的控制流程包括如下步驟 1)速度計(jì)算器接收位置傳感器傳來的轉(zhuǎn)子位置信號e_，并按照下式得到實(shí)際速度
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法，其特征在于所述步驟7)中的不同相原則是指如果進(jìn)行對比的兩個三相開關(guān)信號分別對應(yīng)不同的相值N，則滿足不同相原則，否則為不滿足不同相原則，其中，三相開關(guān)信號sab。和相值N的對應(yīng)關(guān)系如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法，其特征在于，步驟6)所述的重構(gòu)得到相電流反饋信號iab?！猙adt的方法如下 61)由直流母線電流采樣值id?！猒和上一控制周期的實(shí)際三相開關(guān)信號s丨abc_actual通過下式得到其中一相的相電流反饋信號，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制方法，相電流傳感器正常工作條件下，系統(tǒng)采用正常的電流滯環(huán)控制方式，當(dāng)檢測到相電流傳感器發(fā)生故障時，系統(tǒng)進(jìn)入容錯控制模式，對正常電流滯環(huán)控制方法得到的原始開關(guān)信號進(jìn)行不同相檢查，如果原始開關(guān)信號與上一次的實(shí)際開關(guān)信號滿足不同相原則，則直接將原始開關(guān)信號作為實(shí)際開關(guān)信號輸出，否則按照最小電流偏差絕對值法對原始開關(guān)信號進(jìn)行修改得到實(shí)際開關(guān)信號并輸出。本發(fā)明涉及的方法具有不改變現(xiàn)有驅(qū)動系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、可靠性高、簡單易行等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02P6/00GK102684577SQ20121016452
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者張邦富, 王偉, 程明 申請人:東南大學(xué)