永磁同步电机驱动系统电流传感器容错控制

为实现永磁同步电机矢量控制系统中电流传感器的故障诊断及其容错控制,确保系统的安全性,基于矢量旋转的概念提出一种新颖的故障诊断及容错控制方法.建立3个不同轴定向的坐标系,将坐标系下α轴定子电流分量的指令值和测量值比较,判断3个电流传感器的故障信息;基于Lyapunov稳定性定理设计自适应反推观测器进行电流估计;根据3个坐标系设计逻辑判断机制,故障发生时以恰当的估计电流取代测量电流进行反馈以重构系统,保证电机在故障发生时稳定运行.仿真和实验结果证明:该策略能够有效实现永磁同步电机驱动系统中三相电流传感器的故障诊断、准确判断故障相,在重构电流过程中,αβ坐标系电流分量的选取正确而稳定,测量电流与估计电流的不同组合能够保持较高性能,维持系统的稳定性,具有较高的可行性和可靠性.

基于电流估计的永磁同步电机矢量控制

典型的表贴式永磁同步电机(SPMSM)矢量控制结构中需要一个位置传感器和两个相电流传感器,一旦相电流传感器失效,则整个系统都无法工作。为了提高驱动系统的安全性和经济性,目前常用单电流传感器来重建相电流的方式存在测量盲区,需要复杂的算法来补偿,且母线电流传感器的引入会带来额外的噪声。因此,提出一种SPMSM无电流传感器控制方式,通过自适应反推式观测器估计d-q轴电流和定子电阻,用李雅普诺夫稳定性定理分析了观测器的稳定性和收敛性,分别对有无电流传感器控制进行仿真比较,结果表明该无电流传感器驱动系统电流响应和速度响应都达到了预期的目标,动态性能好,鲁棒性强。

永磁同步电机电流传感器故障诊断及容错控制

电流传感器对永磁同步电机矢量控制系统的稳定性和安全性十分重要.为实现电流传感器的故障诊断及其容错控制,提出了一种简单的逻辑判断策略,该策略基于αβ相电流构造3个故障判断因子以实现故障判断,一相电流传感器故障时,根据基尔霍夫定律重构电流;两相以上故障时,基于李亚普诺夫稳定性定理设计自适应反推观测器进行电流估计,以确保系统稳定运行.在低速和高速运行状态下分别进行了仿真和实验,证明了该策略能够快速诊断故障、准确判断故障相,并基于逻辑判断策略稳定地重构电流,具有较高的可行性和可靠性.