[发明专利]一种四直流电机并联电流滞环容错控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种四直流电机并联电流滞环容错控制方法及控制系统，所述控制方法包括，五相电压源型容错逆变器输出端的电流值经过电流重构、故障检测和容错控制模块得到计算电流值，根据计算电流值判断四个直流电机是否发生故障，若发生故障，使发生故障的直流电机的参考电流值置为0；所述控制系统包括并联设置的直流电机、PI控制器、参考电流重构模块、滞环比较器、PWM模块、五相电压源型容错逆变器、电流重构、故障检测和容错控制模块、转速计算模块、位置传感器和电流检测传感器。本发明控制方法及控制系统，通过故障检测，判断系统是否有发生故障的电机，通过控制信号使故障电机双向晶闸管关断保证设备正常运转，提高了系统的容错能力。

技术领域

本发明属于直流电机容错控制技术领域，具体涉及一种四直流电机并联电流滞环容错控制方法及控制系统。

背景技术

近年来，国家越来越注重环保方面的问题。随着社会的发展，私家车的数量越来越多，对环境产生了很大的影响，电动汽车的出现，有效的解决了环境方面的问题。关于电动汽车电机驱动的研究主要集中在新型电动机的应用、电机驱动系统控制策略的改进两个方面。目前，电动汽车多采用直流有刷电动机、感应电动机、开关磁阻电机和直流无刷电机。由于直流电机技术已经很成熟，大多数电动汽车都采用直流电机。由于电动汽车在行驶过程中会遇到各种各样的境况，因此，在电机发生故障的时候，根据检测的故障信息，针对不同的故障源和故障特征，采取相应的容错控制措施，保证设备正常运转，在规定时间内完成其基本功能具有实际的工程价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四直流电机并联电流滞环容错控制方法及控制系统，以解决现有技术中，直流电机发生故障时，导致设备不能正常工作的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种四直流电机并联电流滞环容错控制方法，五相电压源型容错逆变器输出端的电流值经过电流重构、故障检测和容错控制模块得到计算电流值，根据计算电流值判断四个直流电机是否发生故障，若发生故障，使发生故障的直流电机的参考电流值置为0；

使参考电流值置为0的方法为：正常直流电机的参考电流值为参考转速与实际转速的差经PI控制器给到参考电流重构模块后的值，将计算电流值与参考电流值的差给到滞环比较器中，再将滞环比较器的输出电压给到PWM模块中，产生驱动五相电压源型容错逆变器工作的开关信号，对于发生故障的直流电机，将控制信号给到对应的双向晶闸管上，使相应的双向晶闸管关断，使流过直流电机的电流为0。

进一步的，直流电机的具体故障情具体况如下：

进一步的，对于F取0～10之间任一整数值时，将计算电流值与参考电流值的差值，给到滞环比较器中，生成等幅不等宽的方波信号：

式中，i＝1,2,3,4,5；H_i为滞环比较器的输出电压；U_om为加在运算放大器两端的电压幅值；I_iref、I_i分别为参考电流值和计算电流值；R为滞环比较器中运算放大器负输入端接入的电阻值；U₊为滞环比较器中运算放大器正输入端的电压值；

再将滞环比较器的五个输出端的方波信号经过PWM模块，变为PWM信号：

式中，i＝1,2,3,4,5；H_i为滞环比较器的输出电压；为滞环比较器的输出的与H_i互补的电压；H_i-j为滞环比较器输出的第i路电压，j＝1,2，经PWM模块后产生的两路PWM信号；

将PWM信号给到五相电压源型容错逆变器中相应的五个双向晶闸管的触发端，控制晶闸管的导通和关断，从而控制直流电机工作。