【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多相永磁同步电机驱动控制应用领域，尤其是涉及一种双三相永磁同步电机冗余驱动系统的电流传感器故障诊断方法。
技术介绍
1、随着交通运输、航天航空和国防军工等高端领域的飞速发展，电机及其控制系统作为装备的核心部件，其可靠性的要求进一步提高。多相永磁同步电机由多极化永磁转子和带有绕组的定子这两个关键部件组成。因其效率高、转矩大、体积小等优点，在工业自动化领域的运行控制中都扮演了重要的角色。其控制系统需要大量的传感器参与，电流传感器是控制系统中较为重要的一环，电流传感器故障易造成系统运行的不稳定，增大电机运行的转矩脉动，对整个系统造成危害。这便需要及时诊断出其故障的发生从而避免其造成的影响。同时在高端工业应用领域，为了增加容错性，需要配置相应的冗余控制系统，但大部分情况下其状态总是空闲的。中国专利技术专利《一种永磁直线电机电流传感器零漂故障诊断方法》(专利号：cn201911050241.6)公开了一种零偏故障的诊断方法，该方法利用观测器得到估计的dq轴电流与电流传感器实际测量值计算得到的d-q轴电流比较实现诊断与定位。中国专利技术专利《一种永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法》(专利号：cn201911050434.1)公开了一种增益故障的诊断方法，该方法同样利用观测器得到估计的d-q轴电流与电流传感器实际测量值计算得到的d-q轴电流比较实现诊断与定位。中国专利技术专利《一种双凸极电机电流传感器信号丢失故障诊断方法》(专利号：cn202210621114.2)公开了一种断线故障的诊断方法，该方法通过配置相应电流传感器组
技术实现思路
1、专利技术目的：为了多相永磁同步电机控制领域的多种电流传感器故障诊断的应用，提出了一种基于冗余驱动系统利用的双三相永磁同步电机的电流传感器故障诊断方法。与传统的构建观测器和对残余正常电流信号处理，该方法利用冗余驱动系统实现电流重构，并与故障端电流信号加以比较实现诊断与定位。所以新的方法及保障了诊断的精度，同时提高了诊断的广泛性。
2、技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种表贴式永磁同步电机参数辨识方法，实施步骤包括：
4、步骤1)利用母线电流传感器实现六相电流重构；
5、步骤2)通过电流传感器获得六相采样电流；
6、步骤3)通过和与差模块实现真实与估计电流信号处理；
7、步骤4)通过积分平均值模块实现信号数据与设定阈值的比较；
8、步骤5)设定相应的算法实现对电流传感器故障的诊断与定位；
9、进一步，所述步骤1)的具体过程为：
10、双三相永磁电机配置成中性点隔离的方式，采用六相两电平电压源逆变器进行驱动，由于每个桥臂的上下两个开关器件都工作在互补导通状态，所以每个桥臂都有两个开关状态，分别为si＝0和si＝1(i＝a,b,c,d,e,f),si代表各个桥臂的开关状态，上桥臂开通且下桥臂关断则为“1”，上桥臂关断且下桥臂开通则为“0”。可以分别定义在α-β和x-y子平面的电压空间矢量为：
11、
12、其中，uα-β是指α-β子平面的电压空间矢量、ux-y是指x-y子平面的电压空间矢量、udc是指母线电压、ejε(ε＝0°,120°,240°,30°,150°,270°)为a～f相的单位矢量；
13、此时，对应到o1-o2子平面中的电压矢量都是零，α-β和x-y子平面的电压矢量皆可以得到。每一个子平面包括60个有效电压矢量和四个零矢量，其中四个零矢量分别为v00、v07、v70和v77，当零矢量v00作用时，c相和f相桥臂的开关状态分别为sc＝0和sf＝0，其dc-link电流传感器采样的信号存在以下关系：
14、
15、其中，isampling1和isampling2分别为零矢量v00作用下两个dc-link电流传感器的采样电流，irex(x＝a,b,c,d,e,f)代表各相重构出的电流；
16、同理当零矢量v77作用时，c相和f相桥臂的开关状态分别为sc＝1和sf＝1，其dc-link电流传感器采样的信号存在以下关系：
17、
18、其中，i'sampling1和i'sampling2分别为零矢量v77作用下两个母线电流传感器的采样电流；
19、当载波频率固定时，即可推算出两个零矢量作用时母线电流传感器的采样时间点，同时设定好重构时间；同时，根据基尔霍夫定律，且双三相永磁电机配置为两个中性点隔离的形式，所以六相重构电流还存在以下关系：
20、
21、结合式(2)-(4)，即可实现对各个相电流的重构估计；各相重构估计后电流计算方式如下：
22、
23、进一步，步骤2)所述的具体过程为：
24、所需故障诊断的六相电流传感器与逆变器连接，负责采样电机六相电流。其六相采样电流可以分别表示为ia,ib,ic,id,ie,if；
25、电流传感器故障可能存在四种故障，分别为断线故障、卡滞故障、增益故障和零偏故障；
26、其中断线故障是指故障的电流传感器采样信号丢失，其可以表示为：
27、ix＝0 (33)
28、其中，ix代表故障的电流传感器采样值，x可为a～f；
29、卡滞故障是指故障的电流传感器采样信号输出为某个恒定的值，其可以表示为：
30、ix＝c1 (34)
31、其中c1代表卡滞故障下电流传感器输出的常数；
32、增益故障是指电流传感器采样信号输出的幅值与理论值不符，其可以表示为：
33、
34、其中k代表该故障下的幅值增益系数，im代表健康状态下的电流传感器的理论输出幅值，θe代表电角度，代表该故障相的电流相位角；
35、零偏故障是指电流传感器采样信号输出存在零线偏移，其可以表示为：
36、
37、其中c2代表该故障下的零线偏移的直流常数。
38、进一步，所述步骤3)的具体过程为：
39、将重构出的六相电流与电流传感器采样的六相电流作差，可得到：
40、ex＝irex-ix(x＝a,b,c,d,e,f) (37)
41、其中ex代表重构电流与采样电流的差值信号，irex代表重构的电流，ix代表故障的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双三相永磁同步电机冗余驱动系统的电流传感器故障诊断系统，其特征在于，包括系统硬件和系统软件，系统硬件包括双三相永磁电机、直流电源、PWM模块、逆变器、位置传感器、电流传感器、母线电流传感器；系统软件包括：电流重构模块、转速控制器、电流控制器、坐标变换模块、和与差模块、积分平均值模块、故障诊断与定位模块；
2.一种双三相永磁同步电机冗余驱动系统的电流传感器故障诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，步骤1)的具体步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤包括：
5.根据权利要求2的一种方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤包括：
6.根据权利要求2的一种方法，其特征在于，步骤4)的具体步骤包括：
7.根据权利要求2的一种方法，其特征在于，步骤5)的具体步骤包括：
【技术特征摘要】
1.一种双三相永磁同步电机冗余驱动系统的电流传感器故障诊断系统，其特征在于，包括系统硬件和系统软件，系统硬件包括双三相永磁电机、直流电源、pwm模块、逆变器、位置传感器、电流传感器、母线电流传感器；系统软件包括：电流重构模块、转速控制器、电流控制器、坐标变换模块、和与差模块、积分平均值模块、故障诊断与定位模块；
2.一种双三相永磁同步电机冗余驱动系统的电流传感器故障诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文祥，陈奕帆，吉敬华，陶涛，和阳，田伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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