[发明专利]基于多神经网络逆模型的多相电机容错控制方法及系统

权利要求书

1.基于多神经网络逆模型的多相电机容错控制方法，其特征是具有如下步骤：

1）当五相永磁电机（1）无故障时，由电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）选择正常逆模型（61）及2/5电流变换器（71）串联在滞环电流比较器（3）之前，根据设定转速与光电编码器（5）反馈的转速经第一附加控制器（91）计算输出转速的二阶导数，由设定的定子磁链                                                与电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）观测并反馈的定子磁链经第二附加控制器（92）计算输出定子磁链的一阶导数；将第一、第二附加控制器（91、92）的输出信号作为正常逆模型（61）的输入信号，正常逆模型（61）输出信号为给定定子d，q轴电流，，经2/5电流变换器（71）变换为五相永磁电机（1）的定子电流，输出给滞环电流比较器（3），控制逆变器（2）驱动五相永磁电机（1）获得正常运行，根据转速的响应修改第一、第二附加控制器（91、92）的参数；

2）当五相永磁电机（1）出现如A相开路故障时，由电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）检测开路故障并选择故障逆模型（62）及2/4电流变换器（72）串联在滞环电流比较器（3）之前，根据设定转速与光电编码器（5）反馈的转速，经第一附加控制器（91）计算输出转速的二阶导数，由设定的定子磁链与电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）观测并反馈的定子磁链经第二附加控制器（92）计算输出定子磁链的一阶导数，将第一、第二附加控制器（91、92）的输出信号作为故障逆模型（62）的输入信号，故障逆模型（62）输出信号为给定定子d，q轴电流，，经2/4电流变换器（72）变换成五相永磁电机（1）的四相定子容错电流；输出给滞环电流比较器（3），控制逆变器（2）驱动五相永磁电机（1）获得容错控制，不改第一、第二附加控制器（91、92）中的参数。

2.根据权利要求1所述的多相电机容错控制方法，其特征是：2/4电流变换器（72）的电流变换表示为：

               

为电流角频率；t为时间；，为故障逆模型（62）输出的定子d，q轴电流。

3.根据权利要求1所述的多相电机容错控制方法，其特征是：2/5电流变换器（71）的电流变换表示为：

                 

，为正常逆模型（61）输出的定子d，q轴电流。

4.一种实现权利要求1所述多相电机容错控制方法的系统，包括容错控制器（9），其特征是：容错控制器（9）由第一、第二附加控制器（91、92）、多神经网络逆模型库（6）和电流变换器（7）组成；电流变换器（7）由2/5电流变换器（71）、2/4电流变换器（72）组成；多神经网络逆模型库（6）由正常逆模型（61）和故障逆模型（62）组成；在充分激励条件下分别采集五相永磁电机（1）正常运行和故障运行时的输入输出数据，分别离线训练第一、第二静态神经网络（631、632）获得正常逆模型（61）、故障逆模型（62）；多神经网络逆模型库（6）与电流变换器（7）、滞环电流比较器（3）、逆变器（2）以及五相永磁电机（1）相串联获得伪线性系统（8），针对伪线性系统（8）设计第一附加控制器（91）及第二附加控制器（92）；光电编码器（5）与第一附加控制器（91）相接组成五相永磁电机（1）的转速控制回路；五相永磁电机（1）输入端连接电流检测磁链观测逆模型切换模块（4），电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）输出分别连接滞环电流比较器（3）、电流变换器（7）、多神经网络逆模型库（6）和第二附加控制器（92），电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）输出五相永磁电机（1）的各相电流反馈给滞环电流比较器（3）、输出故障信息给电流变换器（7）及多神经网络逆模型库（6）；电流检测磁链观测逆模型切换模块（4）与第二附加控制器（92）构成定子磁链控制回路。