[發明專利]一種五相電機容錯控制歸一化方法

有效

• 申請號: 202110700151.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113395034B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 趙小鵬;劉瑩
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: H02P29/028
• 分類號: H02P29/028;H02P29/024;H02P21/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明屬于容錯電機控制技術，具體涉及一種五相電機容錯控制歸一化方法。采用位置、電流、占空比虛擬變換，實現了五相容錯電機任意一相繞組故障時的容錯控制算法向A相繞組故障時的矢量控制容錯算法的歸一化，任意相鄰兩相繞組故障時的容錯算法向C相、D相繞組故障時的矢量控制容錯算法的歸一化，任意相隔兩相故障時的容錯算法向B相、E相繞組故障時的矢量控制容錯算法的歸一化，從而將五相電機15種故障模式下的容錯算法歸一化為3種容錯算法，大大降低了代碼執行量，提高了工程化的可實施性，同時避免了非A相、C相及D相、B相及E相故障情況下，矢量控制所需要的坐標變換矩陣的推導，簡化了五相容錯電機故障時的矢量控制算法。

技術領域

本發明屬于容錯電機控制技術，具體涉及一種五相電機容錯控制歸一化方法。

背景技術

五相容錯電機延續三相永磁電機功率密度高、輸出性能好的優點，還可實現對電機本體及控制器故障的容錯控制，因此具有廣闊的應用前景，但是現有技術只公開了A相繞組故障時的矢量控制算法，或者只公開了某具體的兩相繞組故障下的容錯算法，并沒有將容錯電機任意一相繞組故障時或任意兩相故障時的容錯控制算法公開，而實際系統的故障是隨機的，一相繞組故障時，并不一定就是A相繞組故障，并且當B相繞組、C相繞組、D相繞組或者是E相繞組故障時，現有技術公開的A相繞組故障情況下矢量控制所需的降維解耦矩陣會發生變換，造成不同相繞組故障下的坐標變換矩陣不同，實際實施時，軟件代碼量將成倍增加，難以實現工程化，任意兩相繞組故障時存在同樣的問題。

發明內容

本發明的目的是：提出一種五相電機容錯控制歸一化方法，利用虛擬旋轉變換，將五相電機15種故障模式下的容錯算法歸一化為3種容錯算法，降低了代碼執行量，提高了工程化的可實施性。

本發明的技術方案：

一種五相電機容錯控制歸一化方法，包括如下步驟：

步驟一、設定五相電機控制算法為矢量控制算法，采集并記錄電機A相繞組采樣電流i_as，B相繞組采樣電流i_bs，C相繞組采樣電流i_cs，D相繞組采樣電流i_ds，E相繞組采樣電流i_es；

步驟二、采集電機轉子電角度位置θ_e；

步驟三、采用電流模型監控算法判斷電機各相繞組的故障情況，并生成電機A相繞組故障標志位BITa、B相繞組故障標志位BITb、C相繞組故障標志位BITc、D相繞組故障標志位BITd、E相繞組故障標志位BITe；

步驟四、根據電機故障標志位BITa、BITb、BITc、BITd、BITe進行電機電流虛擬旋轉變換，得到電機A相繞組虛擬電流i_av，B相繞組虛擬電流i_bv，C相繞組虛擬電流i_cv，D相繞組虛擬電流i_dv，E相繞組虛擬電流i_ev；

步驟五、進行電機轉子位置虛擬變換，得到電機轉子虛擬位置θ_ev；

步驟六、根據電機各相繞組虛擬電流、轉子虛擬位置θ_ev執行矢量控制算法，計算電機A相繞組虛擬占空比D_av、B相繞組虛擬占空比D_bv、C相繞組虛擬占空比D_cv、D相繞組虛擬占空比D_dv、E相繞組虛擬占空比D_ev；

步驟七、根據電機故障標志位BITa、BITb、BITc、BITd、BITe進行電機占空比虛擬旋轉變換，得到電機A相繞組實際占空比D_ar、B相繞組實際占空比D_br、C相繞組實際占空比D_cr、D相繞組實際占空比D_dr、E相繞組實際占空比D_er，將電機各相繞組實際占空比輸出控制電機運行。