【技术实现步骤摘要】
一种基于改进型幂次趋近律滑模观测器的感应电机故障检测方法
[0001]本专利技术涉及一种基于改进型幂次趋近律滑模观测器的感应电机故障检测方法，属于电气控制领域。
技术介绍
[0002]感应电机是一种广泛应用于各种机械设备中的电动机。由于其结构简单、使用可靠，因此在各种工业生产中得到了广泛应用。由于运行工况十分复杂，感应电机在使用过程中会出现各种类型的故障。为了保证电机正常运行，对电机早期故障进行诊断和监测显得尤为重要，提高设备的可靠性和安全性，降低设备的维护成本和停机时间。
[0003]基于解析模型的诊断方法主要通过实际传感器输出值与模型输出值之间的残差来进行故障诊断，具有诊断时间短和计算成本低等优点，已广泛应用于感应电机传感器微小故障诊断中；基于一种新型趋近律设计的观测器，改善传统趋近律滑模面趋近时间和系统抖振之间的矛盾，提高系统动态响应性能；考虑到滑模观测器在处理非线性系统问题时的优越性，采用基于滑模观测器故障诊断方法，基于李雅普诺夫理论证明稳定性，设计残差信号以及滑模控制策略从而构造滑模观测器，实现感应电机的故...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于改进型幂次趋近律滑模观测器的感应电机故障检测方法，其特征是包括以下步骤：步骤一，基于不确定性和未知外部干扰的感应电机模型解析诊断系统，发明一种改进型幂次趋近律的滑模控制方法，在旋转正交坐标系下以定子电流、转子磁通和机械旋转角速度为状态变量构建包括定子绕组故障、转子绕组故障和定子电流传感器故障情况下的感应电机状态空间数学模型；步骤二，基于感应电机状态空间数学模型，结合改进型幂次趋近律通过滑模控制反步法理论设计滑模控制器，再构建滑模观测器；步骤三，根据系统稳定性和可达性分析，确定基于改进型幂次趋近律的滑模观测器各参数的取值；步骤四，搭建感应电机故障模型，设置四类典型故障，通过改进型幂次趋近律滑模观测器实现对感应电机的定子电流和转子电流在d、q轴分量的估计，通过观测器观测定子电流和转子电流与实际定子电流和转子电流之间的残差信号值来进行判断，从而辨识电机是否出现故障。2.根据权利要求1所述的基于改进型幂次趋近律滑模观测器的感应电机故障检测方法，其特征是在步骤二中，所述的改进型幂次趋近律为：，所提出的趋近律主要由一个时变增益和滑动变量的分数次项组成。时变增益由滑动变量s自动调整，s是由状态变量残差设计的切换面，其中为滑模面，为状态变量的参考量，是待定系数且均为正数，是符号函数,sigmoid函数是神经网络中一类激励函数。sigmoid函数表达式定义如下：，函数可通过调整参数α的数值来改变函数的斜率，使函数值在 [1,
‑
1] 之间连续变化，当α值减小时，函数的斜率也随之减小，曲线更平顺，但函数值的变化速度较慢；当α为1时，函数的曲线变化率接近开...
【专利技术属性】
技术研发人员：于文新，宋磊，钟广林，蒋佳润，胡鑫杰，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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