基于復合轉(zhuǎn)速估計的永磁同步電機容錯控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機廣泛應用于生活中的各個領(lǐng)域,在采用矢量控制的驅(qū)動控制系統(tǒng)中多使用位置傳感器定向轉(zhuǎn)子磁場位置、計算轉(zhuǎn)速。但由于安裝、環(huán)境等各方面因素的影響導致的位置傳感器故障,會造成系統(tǒng)停機等嚴重后果,在某些應用領(lǐng)域需要使用位置傳感器容錯控制對故障進行處理。因此,研究永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)位置傳感器的容錯控制具有重要意義。
　　在位置傳感器故障的容錯控制領(lǐng)域,無位置傳感器算法等軟件容錯方法是當前的研究熱點,本文針對位置傳感器斷路、碼道故障

2、,在永磁同步電機矢量控制的基礎(chǔ)上,重點研究了無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置估計算法、基于限幅值濾波器的碼道故障容錯方法以及基于后驗概率的斷路故障的容錯方法。主要研究內(nèi)容在于:
　　1.研究永磁同步電機的數(shù)學模型,以及矢量控制算法,且通過仿真分析不同位置傳感器故障類型對系統(tǒng)的影響。
　　2.針對各無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置估計算法難以在全速段準確辨識轉(zhuǎn)速的問題,采用將模型參考自適應法(MRAS)法和高頻注入法相結(jié)合的方法,通過量化兩種算法在全

3、速段的估計準確度,將其分別用作高速段和低速段的轉(zhuǎn)子位置估計,仿真結(jié)果表明這種方法達到了在全速段實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置準確估計的效果。
　　3.位置傳感器斷路故障后,反饋轉(zhuǎn)速由位置傳感器采集位置所得轉(zhuǎn)速開關(guān)切換至估計轉(zhuǎn)速時,會造成系統(tǒng)振蕩甚至發(fā)散。本文研究了一種基于后驗概率復合轉(zhuǎn)速的斷路故障容錯控制方法,并針對該方法中先驗概率值,提出了一種基于極大似然投票的計算方法,通過仿真與實驗表明,該斷路故障容錯控制方法能有效抑制開關(guān)切換造成的系統(tǒng)振蕩,

4、使系統(tǒng)在故障點的過渡更平穩(wěn)。
　　4.針對位置傳感器碼道故障的容錯控制策略的設(shè)計,本文采用限幅值濾波器過濾數(shù)據(jù)壞點,消除碼道故障引起的系統(tǒng)波動。并提出了一種最大限幅周期值的整定方法,以最大限幅周期值為閥值,進行故障類型判斷,以此設(shè)計了綜合容錯控制策略,最終通過仿真與實驗驗證了該綜合容錯控制方法對位置傳感器多類故障的檢測與容錯的可行性與有效性。
　　基于simulink仿真與1.1kW內(nèi)埋式永磁同步電機實驗,驗證了本文的容錯控