[发明专利]一种五相永磁同步电机开路故障下的容错控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种五相永磁同步电机开路故障下的容错控制系统及方法，首先，利用转速控制器获得基波空间交轴电流参考值；基于磁动势不变原则，对故障后的相电流进行重构，并通过拓展Clark变换得到基波空间两相静止电流参考值；然后，利用采集到的相电流和转子位置角计算非零电压矢量作用时间；采用两相静止电流参考值和预测值建立价值函数；最后，通过优化价值函数获得最优电压矢量及其作用时间，采用占空比控制设计占空比并输送至逆变器，逆变器输出最优电压给带故障运行的永磁同步电机。本发明简化了五相永磁同步电机单相开路故障后的电压矢量集，减少了运算量；而且运用了非零矢量与零矢量相结合的方法，改善了模型预测控制稳态性能。

主权项

一种五相永磁同步电机开路故障下的容错控制系统，其特征在于：包括转速PI控制器、电流重构模块、价值函数优化模块、占空比控制模块、逆变器、电流传感器、单相开路故障的五相永磁同步电机、编码器、基本电压矢量作用时间计算模块和电流预测模块；转速参考值和经编码器反馈得到的实际转速相比较，其转速差值输入至转速PI控制器；转速PI控制器输出基波空间交轴电流参考值，并输入给电流重构模块，重构后的相电流经过拓展Clark变换得到基波空间两相静止电流参考值；电流重构模块的输出和电流预测模块的输出同时输送至价值函数优化模块；价值函数优化模块输出最优基本电压矢量及其作用时间至占空比控制模块；占空比控制模块输出占空比信号至逆变器；逆变器输出最优电压至单相开路故障下的五相永磁同步电机；电流传感器采集到的四相电流输送给基本电压矢量作用时间计算模块；基本电压矢量作用时间计算模块和电流传感器二者的输出送至电流预测模块。