本发明专利技术公开了一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法、装置和系统，该方法在每一时刻均计算模式切换标志量和故障诊断标志量，系统会根据模式切换标志量和故障诊断标志量计算合适模式下的电压矢量对电机进行控制。由于功率开关故障只会影响半个电流周期，在另外半个周期内同一桥臂的额外健康功率开关可以继续正常工作，在一个电流周期内系统会交替工作在健康模式和容错模式，极大降低了功率开关故障导致的转矩缺失。此外，由于每个时刻会分别计算两次模式切换标志量，即使由于故障误诊断导致某次模式切换标志量计算出错，也会被后续计算修正，从而避免了误诊断导致电机一直工作在不恰当的容错模式，从而提高系统的可靠性。从而提高系统的可靠性。从而提高系统的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法、装置及系统
[0001]本专利技术属于电机领域，更具体地，涉及一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]电机驱动系统广泛应用于工业制造、航空航天、交通运输等领域，其中绝大多数是感应电机。近年来，很多场合对电机驱动系统的安全可靠性需求日益增加。逆变器作为电机驱动系统能量转换的核心部件，研究其功率开关故障后的容错具有重要意义。
[0003]目前，绝大多数的故障容错方法均需要增加额外的硬件，一方面增加了成本，一方面增加了额外不可靠性。
[0004]由此可见，如何在不添加额外硬件的前提下实现感应电机驱动系统功率开关的故障容错，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法、装置及系统，旨在不进行硬件结构切换的前提下实现其功率开关的故障容错。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法，包括：
[0007]S1，根据感应电机在上一时刻的参考定子磁链与当前时刻定子磁链的三相偏差分量确定模式判断标志量F
s
和故障定位标志量F
l
；
[0008]其中，若所述三相偏差分量中存在任一一相大于预设阈值，则将F
s
的值更新为1，F
l
的值更新为x，x为三相偏差分量中极性与另外两项相反的相，x∈(a,b,c)，若不存在，则F
s
和F
l
的值保持不变；
[0009]S2，若F
s
＝1，则根据F
l
的值计算容错模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到容错模式下的电压矢量；若F
s
＝0，则计算健康模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到健康模式下的电压矢量；
[0010]S3，判断S2得到的当前时刻的参考定子磁链的幅值与额定定子磁链幅值的偏差是否小于预设阈值，若是，则将F
s
的值更新为0；若否，则F
s
的值保持不变。
[0011]按照本专利技术的第二方面，提供了一种感应电机驱动系统的自愈容错控制装置，包括：
[0012]第一处理模块，用于根据感应电机在上一时刻的参考定子磁链与当前时刻定子磁链的三相偏差分量确定模式判断标志量F
s
和故障定位标志量F
l
；
[0013]其中，若所述三相偏差分量中存在任一一相大于预设阈值，则将F
s
的值更新为1，F
l
的值更新为x，x为三相偏差分量中极性与另外两项相反的相，x∈(a,b,c)，若不存在，则F
s
和F
l
的值保持不变；
[0014]第二处理模块，用于若F
s
＝1，则根据F
l
的值计算容错模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到容错模式下的电压矢量；若F
s
＝0，则计算健康模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到健康模式下的电压矢量；
[0015]第三处理模块，用于判断所述当前时刻的参考定子磁链的幅值与额定定子磁链幅值的偏差是否小于预设阈值，若是，则将F
s
的值更新为0；若否，则F
s
的值保持不变。
[0016]按照本专利技术的第三方面，提供了一种感应电机驱动系统的自愈容错控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
[0017]所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
[0018]所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行如第一方面所述的方法。
[0019]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0020]本专利技术提供的感应电机驱动系统的自愈容错控制方法，能够在无需添加任何硬件进行硬件结构切换的情况下，只调整电机的控制算法实现感应电机驱动系统的自愈容错。具体地，本方法在每一时刻均计算模式切换标志量和故障诊断标志量，系统会根据模式切换标志量(即模式判断标志量F
s
)和故障诊断标志量(即故障定位标志量F
l
)计算合适模式下的电压矢量对电机进行控制。由于功率开关故障只会影响半个电流周期，在另外半个周期内同一桥臂的额外健康功率开关可以继续正常工作，在一个电流周期内系统会交替工作在健康模式和容错模式，极大降低了功率开关故障导致的转矩缺失。此外，由于每个时刻会分别计算两次模式切换标志量，即使由于故障误诊断导致某次模式切换标志量计算出错，也会被后续计算修正，从而避免了误诊断导致电机一直工作在不恰当的容错模式，从而提高系统的可靠性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例提供的感应电机驱动系统的自愈容错控制方法流程图之一；
[0022]图2为两电平三相感应电机驱动系统示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例提供的感应电机驱动系统的自愈容错控制方法流程图之二。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0025]本专利技术实施例提供一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法，如图1所示，包括：
[0026]S1，根据感应电机在上一时刻的参考定子磁链与当前时刻定子磁链的三相偏差分量Δψ
sa
,Δψ
sb
,Δψ
sc
确定模式判断标志量F
s
和故障定位标志量F
l
；
[0027]其中，若所述三相偏差分量中存在任一一相大于预设阈值，则将模式判断标志量F
s
的值更新为1，故障定位标志量F
l
的值更新为x，x为三相偏差分量中极性与另外两项相反
的相，x∈(a,b,c)；若不存在，则F
s
和F
l
的值保持不变。
[0028]可以理解的是，在初始时刻，参考定子磁链、F
s
、F
l
的初值均为0。
[0029]具体地，如果Δψ
sa
,Δψ
sb
,Δψ
sc
中存在任意一项大于故障诊断阈值(即预设阈值)T
z
，则F
s
为1，若否则Fs不变；在F
s
为1时，如果Δψ
sa
,Δψ
sb
,Δψ
sc
中存在一相的极性与另外两相相反，则F
l
为该相对应的下角本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种感应电机驱动系统的自愈容错控制方法，其特征在于，包括：S1，根据感应电机在上一时刻的参考定子磁链与当前时刻定子磁链的三相偏差分量确定模式判断标志量F
s
和故障定位标志量F
l
；其中，若所述三相偏差分量中存在任一一相大于预设阈值，则将F
s
的值更新为1，F
l
的值更新为x，x为三相偏差分量中极性与另外两项相反的相，x∈(a,b,c)，若不存在，则F
s
和F
l
的值保持不变；S2，若F
s
＝1，则根据F
l
的值计算容错模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到容错模式下的电压矢量；若F
s
＝0，则计算健康模式下的当前时刻的参考定子磁链，以得到健康模式下的电压矢量；S3，判断S2得到的当前时刻的参考定子磁链的幅值与额定定子磁链幅值的偏差是否小于预设阈值，若是，则将F
s
的值更新为0；若否，则F
s
的值保持不变。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上一时刻的参考定子磁链与当前时刻的定子磁链的三相偏差分量的计算公式为：其中，ψ
sα*,k
‑1为上一时刻的参考定子磁链实部分量，ψ
sβ*,k
‑1为上一时刻的参考定子磁链虚部分量，ψ
sαk
为当前时刻的定子磁链实部分量，ψ
sβk
为当前时刻的定子磁链虚部分量。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电压矢量其中，ψ
sk
和i
sk
分别为当前时刻的定子磁链和定子电流，R
s
为定子电阻，T
s
为开关周期；ψ
s*
为当前时刻的参考定子磁链，在健康模式下，ψ
m*
为额定定子磁链幅值，∠ψ
s*
为参考定子磁链角度，|ψ
rk+1
|为下一时刻转子磁链幅值，∠ψ
rk+1
为下一时刻转子磁链角度，n
p
为磁极对数，L
m
为电机互感；在容错模式下，若F
l
＝a，则：若F
l
＝b，则：若F
l
＝c，则：
其中，其中，λ＝1L
s
‑
/2L，k
r
＝L
m
/L
...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵金，宋宇金，刘洋，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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