霍尔传感器故障下的永磁无刷电机容错控制及其动态性能研究

摘要：

该文针对霍尔位置传感器的故障,提出永磁无刷电机的容错控制方法,并研究了容错控制系统在动态过程中的性能.首先,分析霍尔传感器的故障情况,定义故障类型.分析各种故障对霍尔信号中的角度间隔和时间间隔的影响,提出针对霍尔故障的转子角度外插估计法.为减小角度预估的滞后,将外插估计法和电机的机械动态模型结合,提出能够克服霍尔故障的闭环角度观测器,以电磁转矩作为前馈信号,提高观测器的动态反应速度.为了完全消除估计角度的滞后现象,将霍尔信号变换为霍尔矢量,并对霍尔矢量进行了频谱分析和谐波消去,在此基础上提出了具有容错功能的霍尔矢量跟踪观测器.最后,通过仿真和实验验证了三种容错控制方法.实验结果表明,三种容错控制方法都能在故障情况下完成转子角度的估计,实现驱动系统的容错控制,而且霍尔矢量跟踪观测器有效地改善了容错控制系统的动态性能.

关键词：永磁无刷电机、容错控制、霍尔位置传感器、动态过程、霍尔矢量、谐波消去

所属期刊栏目：37

分类号：TM351(电机)

资助基金：陕西省科技统筹创新工程计划项目2016KTCQ01-49.Shannxi Science and Technology General Innovation Engineering Program 2016KTCQ01-49

在线出版日期：2017-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3602-3611