[發明專利]一種永磁同步電機控制系統可靠性分析方法

在審

• 申請號: 201810209825.2
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108491607A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 李玉峰;寧昭義
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

1.一種永磁同步電機控制系統可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據永磁同步電機系統的工作原理建立永磁同步電機系統框圖；

步驟2：根據系統中各元器件的功能特點與GO操作符的定義，確定各元器件類型及各部件連接關系，將系統框圖轉化為系統GO圖；所述系統GO圖為系統中各部件連接關系及信號流向示意圖；

步驟3：根據永磁同步電機控制系統各元器件可靠性參數，計算各元器件平均失效率；

步驟4：根據狀態概率矩陣算法建立操作符SIMULINK仿真模型；所述操作符SIMULINK仿真模型為根據狀態概率矩陣算法在MATLAB/SIMULINK下建立的GO操作符計算模型；

步驟5：在SIMULINK下，用操作符SIMULINK仿真模型替換系統GO圖中的操作符，根據系統GO圖中各部件連接規則得到永磁同步電機控制系統的可靠性分析仿真模型；

步驟6：將各部件狀態概率帶入到可靠性分析仿真模型中，運行即可得到各部件與各信號流的可靠性指標。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機控制系統可靠性分析方法，其特征在于，所述各元器件平均失效率的計算公式如下：

其中，λ為元器件或系統的總失效率，i為器件種類數，且i＝1,2,...,n，λ_Gi為第i種器件在規定環境下的通用失效率，N_i為第i種器件的數量，π_Qi為第i種器件的通用質量系數。

3.根據權利要求1所述的永磁同步電機控制系統可靠性分析方法，其特征在于，所述GO操作符計算模型中GO操作符包括信號發生器、兩狀態單元、觸發發生器和與門。

4.根據權利要求3所述的永磁同步電機控制系統可靠性分析方法，其特征在于，所述信號發生器用于模擬單信號源，沒有輸入信號，根據各元器件平均失效率計算公式，信號發生器輸出狀態概率矩陣P_R1的表示公式如下：

P_R1＝[P_R10 P_R11]；

其中，P_R10表示信號發生器輸出信號的提前狀態概率，P_R11表示信號發生器輸出信號的成功狀態概率。

5.根據權利要求3所述的永磁同步電機控制系統可靠性分析方法，其特征在于，所述兩狀態單元只有兩個狀態，即成功狀態0和故障狀態1，用于模擬兩狀態部件，兩狀態單元的輸入信號狀態概率矩陣P_S2的表示公式為P_S2＝[P_S20(0) P_S21(1)]，其中，P_S20(0)表示兩狀態單元的輸入信號為成功狀態，P_S21(1)表示兩狀態單元的輸入信號為故障狀態；兩狀態單元操作符狀態概率矩陣P_C2的表示公式為P_C2＝[0 P_S21(1)]；根據狀態概率矩陣算法，兩狀態單元的聯合狀態概率矩陣Φ₂的表示公式為其中，表示操作符狀態概率矩陣P_S2的轉置；兩狀態單元輸出信號的狀態概率矩陣P_R2的表示公式如下：

P_R2＝[Φ₂₀₁ Φ₂₁₁]；

其中，Φ₂₀₁表示兩狀態單元輸出信號的提前狀態概率，Φ₂₁₁表示兩狀態單元輸出信號的成功狀態概率。