第
36
卷第
5
期
2013
年
5
月
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAI, OF HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol. 36 No. 5
May
2013
Doi: 10.
3969/j.
issn.
1003
5060.
2013. 05.
010
位置传感器故障的
PMSM
系统容错控制
韩艳萍,
李红梅
(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥
230009)
摘
要:针对中高速运行条件下
PMSM
系统的位置传感器故障,文章首先采用直接缩放法对
PMSM
系统位
置和转速进行估计,再将直接缩放法与最大似然估计算法相结合,实现
PMSM
系统在位置传感器故障下的容
错控制。在理论研究的基础上,通过系统建模和仿真证实了建议的
PMSM
系统容错控制方案的可行性和有
效性。
关键词:永磁同步电机;位置传感器故障;直接缩放法;最大似然估计;容错控制
中图分类号:
TM341
文献标志码:
A
文章编号:
1003-5060
( 2013) 05-0551-05
Fault-tolerant control
of
PMSM system with position sensor fault
HAN
Yan-ping,
LI
Hong-mei
(School of Electric Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei
230009,
China)
Abstract:Aiming
at
the
position
sensor
fault
of
permanent
magnet
synchronous
motor(PMSM)
system
when
the
system
operates in medium-speed and high-speed
range,
the
rotor
position
and
speed are first
estimated
by
the
direct scaling
method,
and
then
by combining
the
direct scaling
method
with
the
maximum
likelihood
voting,
the
fault-tolerant control
(FTC)
is implemented in
the
PMSM
system
with
the
position
sensor
fat1lt. Based
on
the
theoretical
researches,
the
system
modeling and simula
tion
are
achieved and
the
simulation
results
verify
the
feasibility and validity of
the
proposed fault-tol-
erant
control scheme.
Key words:
permanent
magnet
synchronous
motor(PMSM);
position
sensor
fault;
direct scaling
meth-
od;
maximum
likelihood voting; fault-tolerant control
(FTC)
。引
_.._
一
一
F司
随着自动控制技术的不断进步和发展,系统
复杂度越来越高,导致系统出现电气或者机械故
障的可能性越来也大,系统故障诊断与容错控制
已成为目前研究热点。系统容错控制要求系·统在
发生故障的情况下能够自动补偿故障影响以维护
系统的稳定性并尽可能恢复系统故障前的性能,
从而保证系统的运行稳定可靠,是提高系统可靠
性和安全性的重要途径。
对于交流电机驱动系统而言,其故障检测和
容错控制的研究已有多篇文献报道[!
~9
],较集中于
收稿日期:
2012-11
12
;修回日期:
2013-01-23
逆变器功率半导体故障[
l
]或电机定子绕组故障[
2]
下的感应电机驱动系统的容错控制[
6
];至于内嵌
式
PMSM
电流传感器故障检测和系统的容错控
制,侧重于在保持原有控制策略不变的基础上研
究电流传感器故障的检测和容错控制[
7
]。将扩展
卡尔曼滤波器和反电动势观测器相结合的
PMSM
驱动系统位置传感器故障的容错控
制阳,虽已见研究报道,但仍存在容错结构筝杂
等不足。
l
为了克服现有的位置传感器故障下
PMSM
系统存在的容错控制结构复杂等的技术不足,对
于电动汽车用
PMSM
驱动系统,针对其中高速运
作者简介:韩艳萍(
1987
),女,安徽涡阳人,合肥工业大学硕士生;
李红梅(
1969
),女,安徽淮北人,博士,合肥工业大学教授,博士生导师.
第
36
卷第
5
期
2013
年
5
月
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAI, OF HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol. 36 No. 5
May
2013
Doi: 10.
3969/j.
issn.
1003
5060.
2013. 05.
010
位置传感器故障的
PMSM
系统容错控制
韩艳萍,
李红梅
(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥
230009)
摘
要:针对中高速运行条件下
PMSM
系统的位置传感器故障,文章首先采用直接缩放法对
PMSM
系统位
置和转速进行估计,再将直接缩放法与最大似然估计算法相结合,实现
PMSM
系统在位置传感器故障下的容
错控制。在理论研究的基础上,通过系统建模和仿真证实了建议的
PMSM
系统容错控制方案的可行性和有
效性。
关键词:永磁同步电机;位置传感器故障;直接缩放法;最大似然估计;容错控制
中图分类号:
TM341
文献标志码:
A
文章编号:
1003-5060
( 2013) 05-0551-05
Fault-tolerant control
of
PMSM system with position sensor fault
HAN
Yan-ping,
LI
Hong-mei
(School of Electric Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei
230009,
China)
Abstract:Aiming
at
the
position
sensor
fault
of
permanent
magnet
synchronous
motor(PMSM)
system
when
the
system
operates in medium-speed and high-speed
range,
the
rotor
position
and
speed are first
estimated
by
the
direct scaling
method,
and
then
by combining
the
direct scaling
method
with
the
maximum
likelihood
voting,
the
fault-tolerant control
(FTC)
is implemented in
the
PMSM
system
with
the
position
sensor
fat1lt. Based
on
the
theoretical
researches,
the
system
modeling and simula
tion
are
achieved and
the
simulation
results
verify
the
feasibility and validity of
the
proposed fault-tol-
erant
control scheme.
Key words:
permanent
magnet
synchronous
motor(PMSM);
position
sensor
fault;
direct scaling
meth-
od;
maximum
likelihood voting; fault-tolerant control
(FTC)
。引
_.._
一
一
F司
随着自动控制技术的不断进步和发展,系统
复杂度越来越高,导致系统出现电气或者机械故
障的可能性越来也大,系统故障诊断与容错控制
已成为目前研究热点。系统容错控制要求系·统在
发生故障的情况下能够自动补偿故障影响以维护
系统的稳定性并尽可能恢复系统故障前的性能,
从而保证系统的运行稳定可靠,是提高系统可靠
性和安全性的重要途径。
对于交流电机驱动系统而言,其故障检测和
容错控制的研究已有多篇文献报道[!
~9
],较集中于
收稿日期:
2012-11
12
;修回日期:
2013-01-23
逆变器功率半导体故障[
l
]或电机定子绕组故障[
2]
下的感应电机驱动系统的容错控制[
6
];至于内嵌
式
PMSM
电流传感器故障检测和系统的容错控
制,侧重于在保持原有控制策略不变的基础上研
究电流传感器故障的检测和容错控制[
7
]。将扩展
卡尔曼滤波器和反电动势观测器相结合的
PMSM
驱动系统位置传感器故障的容错控
制阳,虽已见研究报道,但仍存在容错结构筝杂
等不足。
l
为了克服现有的位置传感器故障下
PMSM
系统存在的容错控制结构复杂等的技术不足,对
于电动汽车用
PMSM
驱动系统,针对其中高速运
作者简介:韩艳萍(
1987
),女,安徽涡阳人,合肥工业大学硕士生;
李红梅(
1969
),女,安徽淮北人,博士,合肥工业大学教授,博士生导师.