[发明专利]一种四直流电机串联系统容错控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种四直流电机串联系统容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集五相电压源型逆变器其中四相逆变器工作桥臂中点的实际检测电流值，通过递推公式，得到五相计算电流值，通过电流-转矩变换，输出五个实际转矩矢量T_i；将五个实际转矩矢量T_i和给定参考转矩进行比较，输出电机系统是否故障信号F，故障信号F控制参考转矩计算模块及五相双向晶闸管的通断；当逆变器工作桥臂支路电流超过熔断器的规定值时，熔断器熔断；

S2、采集四个直流电机的位置信号，经转速计算，输出四个实际转速ω_i，并与给定参考转速ω_iref比较后，将其差值再送入PI调节器，输出四相参考电流值I_mi；

S3、将步骤S2的四相参考电流值I_mi经参考转矩计算模块的电流-转矩变换后，输出五个参考转矩矢量T_iref；

S4、对五个参考转矩矢量T_iref和五个实际转矩矢量T_i进行比较后，得到误差值e_i，对误差值e_i经对应的滞环比较器产生五路控制信号H_i，五路控制信号H_i通过PWM生成模块，产生十路控制信号；其中五路控制信号送入五相逆变器工作桥臂的上桥臂功率开关管，其余五路控制信号经过逻辑非门送入五相逆变器工作桥臂的下桥臂功率开关管，控制驱动对应功率开关管的通断，实现四直流电机转矩控制；

步骤S4中，误差值e_i利用滞环比较器输出五路控制信号H_i，通过PWM模块处理将H_i变换输出成H_y(e_i)信号，产生十路控制信号；

其中，五路控制信号H_i通过下面公式变换输出成H_y(e_i)信号：

e_i＝T_iref-T_i

其中，i＝1,2,3,4,5，h为滞环带宽，T_i为五相计算转矩，T_iref为参考转矩；H_i1为滞环比较器输出第i路逆变器的上桥臂开关控制信号；H_i2为滞环比较器输出第i路逆变器的下桥臂开关控制信号；

步骤S1中，对四相逆变器工作桥臂中点的检测电流值进行电流-转矩变换，得到五个实际转矩计算值T_i的过程，其计算公式如下：

其中，X₁，X₂，X₃及X₄分别为四相逆变器工作桥臂中点的检测电流值；k₁，k₂，k₃及k₄为直流电机转矩常数。

2.根据权利要求1所述的一种四直流电机串联系统容错控制方法，其特征在于，步骤S2中，四相参考电流值I_mi采用以下公式计算得到：

I_mi＝k_pi(ω_iref-ω_i)+k_ii∫(ω_iref-ω_i)dt

其中，i＝1,2,3,4，k_pi为比例系数，k_ii积分系数。

3.根据权利要求1所述的一种四直流电机串联系统容错控制方法，其特征在于，步骤S3中，五个参考转矩矢量T_iref以下公式计算得到：

其中，I_m1,I_m2,I_m3,I_m4为四相参考电流；k₁，k₂，k₃及k₄为直流电机转矩常数。