[发明专利]一种五直流电机串联直接转矩容错控制方法及其系统

说明书

本发明公开了一种五直流电机串联直接转矩容错控制方法及其系统，五个串联的直流电机分别经对应的位置传感器和实际转速计算模块后连接对应的PI控制器，五个PI控制器经参考转矩计算模块和滞环控制模块后与PWM脉冲宽度调制模块连接，五个串联的直流电机还经实际转矩计算模块，故障检测和容错控制策略模块后与滞环控制模块连接，PWM脉冲宽度调制模块经6相电压型逆变器与五个串联的直流电机连接用于直接转矩容错控制。本发明使得提高复杂系统的安全性和可靠性成为可能。

技术领域

本发明属于多直流电机控制技术领域，具体涉及一种五直流电机串联直接转矩容错控制方法及其系统。

背景技术

随着生产技术的进步与发展，直流电机的控制系统迎来了新的挑战和机遇，同时，各行业对驱动装置的要求也越来越高，即使驱动电机在发生故障的情况下，也要求其持续运行，不能立刻停机维护。而由于电力电子器件本身具有很多缺点，当电机发生故障时，输出转矩会因为电机的非对称运行出现脉动，产生较大的机械噪声。

传统的直流电机串联系统的控制策略，一旦出现故障，意味着整个调速系统失去运行能力，已经不能满足在工业生产中的要求。因此，具有高自由度度以及高可靠性的控制系统越来越被人关注。在电机发生故障时，不改变而硬件电路，仅依靠算法实现系统的无干扰运行，已经成为国内外的研究热点。容错控制研究的就是当系统发生故障的控制问题。当控制系统中的某些部件发生故障时，系统仍能按期望的性能指标或性能指标略有降低但可接受的情况下，还能安全地完成控制任务。容错控制的研究，使得提高复杂系统的安全性和可靠性成为可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种五直流电机串联直接转矩容错控制方法及其系统，采用双闭环控制方案，转速环由PI调节器构成，转矩环采用容错控制技术与滞环比较方式的转矩跟踪型控制技术，实现对多个直流电机的容错控制。

本发明采用以下技术方案：

一种五直流电机串联直接转矩容错控制方法，包括以下步骤：

S1、检测串联连接的五个直流电机的转子位置信息，计算得到五个直流电机的实际转速ω₁、ω₂、ω₃、ω₄、ω₅，与参考转速ω_1ref、ω_2ref、ω_3ref、ω_4ref、ω_5ref进行比较，将得到的速度误差值反馈给五个PI调节器；

S2、检测五个直流电机的瞬态电流值X₁、X₂、X₃、X₄、X₅，然后计算得到六个实际的转矩值T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆和故障信号F；

S3、将步骤S1得到的五个速度误差值在PI调节器的作用下得到五个参考电流值I_m1、I_m2、I_m3、I_m4、I_m5，结合步骤S2的故障信号F，计算得到六个参考转矩T_1ref、T_2ref、T_3ref、T_4ref、T_5ref、T_6ref；