[發明專利]一種雙余度機電伺服系統多位置信息故障容錯處理方法

有效

• 申請號: 201811364331.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN111190347B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 熊官送;王帥;盧揚;張翔;何平;吳真;宋濤;翟琨;龐喜浪;曹東海
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發明屬于故障診斷和多信息融合領域，一種雙余度機電伺服系統多位置信息故障容錯處理方法，首先確定無刷直流電機的霍爾狀態信息，確定霍爾狀態計數值，解算出伺服機構的位置信息，伺服機構位置信息進行多位置信息綜合處理，確定綜合后的輸出位置信息，對綜合后的位置信息進行濾波平滑處理，獲得用于系統閉環控制的位置反饋信息。在不額外增加傳感器的情況下，通過充分利用無刷直流電機的霍爾狀態信息，為系統增加了兩個位置信息，提高了系統位置檢測的可靠性。

技術領域

本發明屬于故障診斷和多信息融合領域，具體涉及一種雙余度機電伺服系統多位置信息的故障檢測方法。

背景技術

雙余度機電伺服系統主要應用于各種中大型飛行器的舵面控制、伺服作動等領域，是一種高可靠的冗余作動控制系統，對提高整個裝備和產品的可靠性具有決定性影響。雙余度機電伺服系統通常由雙電機、雙余度驅動控制器、雙余度或多余度位置傳感器以及傳動機構(舵機)等組成，而每個電機配有用于電機控制的位置傳感器。雙余度機電伺服系統通常有兩種方案：一種為速度合成方式，即兩個電機的速度和為傳動機構的速度輸入，而兩個電機的輸出力矩一致；另一種為力矩合成方式，即兩個電機的力矩和為傳動機構的力矩輸入，而兩個電機的轉速一致。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙余度機電伺服系統多位置信息故障容錯處理方法，解決雙余度伺服系統位置信息難以進行故障判別的問題，實現系統可靠性的大幅提高。

本發明的技術方案如下：

一種雙余度機電伺服系統多位置信息故障容錯處理方法，包括如下步驟：

1)確定無刷直流電機的霍爾狀態信息，即確定霍爾狀態計數值；

2)解算出伺服機構的位置信息；

3)伺服機構位置信息進行多位置信息綜合處理，確定綜合后的輸出位置信息；

4)對綜合后的位置信息進行濾波平滑處理，獲得用于系統閉環控制的位置反饋信息。

所述的步驟1)具體為：

1.1)確定當前三個霍爾傳感器A、B和C對應的狀態標識s；

1.2)利用下式確定狀態計數值

其中s_k為當前采樣周期霍爾狀態標識，s_k-1為上一采樣周期霍爾狀態標識；n_k為當前采樣周期霍爾狀態計數值，n_k-1為上一采樣周期霍爾狀態計數值。

所述的步驟2)具體為

2.1)確定兩個電機當前周期的霍爾狀態計數值分別為n_k1、n_k2；

2.2)確定對應的伺服機構位置信息f₁、f₂

其中，i為電機輸出轉速與舵機輸出轉速之間的減速比，通常為常值，也可為某一數學表達式；p為電機極對數，n_k1、n_k2分別為電機1和電機2的霍爾狀態計數值，f₀為舵機起控前的初始角度，可取雙余度位置傳感器的均值。

其中，雙余度電位器輸出電壓分別為V₁(0)、V₂(0)。

所述步驟3)具體為：

3.1)確定系統四冗余位置信息f₁、f₂、f₃和f₄；