[发明专利]一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法

说明书

本发明提供一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法，涉及计算机视觉技术领域。包括：建立永磁同步电机控制系统框图；将系统框图转化为系统GO图；计算各元器件平均失效率；建立操作符SIMULINK仿真模型；得到永磁同步电机控制系统的可靠性分析仿真模型；得到各部件与各信号流的可靠性指标。本发明提供的一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法，本方法以GO法为基础，结合状态概率矩阵算法建立SIMULINK仿真模型，提出了一种GO法与状态概率矩阵算法结合的运算方法对永磁同步电机控制系统进行可靠性分析，用计算机代替了复杂的人工计算，提高了计算效率并且可靠性分析结果更精确。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制系统可靠性技术领域，具体涉及一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法。

背景技术

新能源电动飞机的电推进系统由电源、控制器、永磁同步电机等一系列零部件组成。永磁同步电机控制系统是飞机上的重要的机载设备，直接影响着飞机的飞行质量和飞行安全。永磁同步电机控制系统结构复杂，是一个多状态、有时序和多反馈的系统。目前,对于有多种状态、有信号反馈和有时序性的系统分析，现有的可靠性方法计算复杂，大部分都是基于人工计算，不利于对多状态复杂系统的可靠性分析，并且建模困难，不能反映系统在具体时间节点处的状态和各部件之间的相互关系。因此，如何精确地对永磁同步电机控制系统进行可靠性分析，是目前本领域需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法，本方法以GO法为基础，结合状态概率矩阵算法建立SIMULINK仿真模型，提高了可靠性计算效率并且结果更精确。

为了实现上述目的，本发明提供一种永磁同步电机控制系统可靠性分析方法，包括以下步骤：

步骤1：根据永磁同步电机系统的工作原理建立永磁同步电机系统框图；

步骤2：根据系统中各元器件的功能特点与GO操作符的定义，确定各元器件类型及各部件连接关系，将系统框图转化为系统GO图；所述系统GO图为系统中各部件连接关系及信号流向示意图；

步骤3：根据永磁同步电机控制系统各元器件可靠性参数，计算各元器件平均失效率；

步骤4：根据状态概率矩阵算法建立操作符SIMULINK仿真模型；所述操作符SIMULINK 仿真模型为根据状态概率矩阵算法在MATLAB/SIMULINK下建立的GO操作符计算模型；

步骤5：在SIMULINK下，用操作符SIMULINK仿真模型替换系统GO图中的操作符，根据系统GO图中各部件连接规则得到永磁同步电机控制系统的可靠性分析仿真模型；

步骤6：将各部件状态概率带入到可靠性分析仿真模型中，运行即可得到各部件与各信号流的可靠性指标。

进一步地，所述各元器件平均失效率的计算公式如下：

其中，λ为元器件或系统的总失效率，i为器件种类数，且i＝1,2,...,n，λ_Gi为第i种器件在规定环境下的通用失效率，N_i为第i种器件的数量，π_Qi为第i种器件的通用质量系数。

进一步地，所述GO操作符计算模型中GO操作符包括信号发生器、两状态单元、触发发生器和与门。

进一步地，所述信号发生器用于模拟单信号源，没有输入信号，根据各元器件平均失效率计算公式，信号发生器输出状态概率矩阵P_R1的表示公式如下：

P_R1＝[P_R10 P_R11]；