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基于模型的PMSM系统故障诊断及容错控制
| 论文题名： | 基于模型的PMSM系统故障诊断及容错控制 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;故障诊断;容错控制 |
| 摘要： | 电动汽车永磁同步电机(PMSM)驱动系统的故障诊断及容错控制近年来已成为国内外研究的热点之一,由于电机运行环境复杂以及开关功率器件本身的脆弱性,易出现电机绕组故障及逆变器故障,严重制约了PMSM在高安全高可靠驱动领域的推广应用。为了防止PMSM驱动系统处于故障状态运行及避免二次故障的发生,要求电驱动系统具备故障诊断及容错控制能力,为此,开展基于模型的PMSM驱动系统故障诊断及容错控制研究具有重要的理论研究意义和工程应用价值。 本文基于PMSM数学模型以及逆变器电压空间矢量控制,分析对比了三相四开关逆变器与三相六开关逆变器拓扑结构、工作原理和SVPWM控制策略,揭示了上述两种电压源型逆变器SVPWM控制策略间的内在联系。 引入了表征匝间短路故障范围的短路匝数比与表征故障严重程度的短路故障电阻两个变量,建立了定子匝间短路故障时处于三相不对称运行的PMSM数学模型,通过系统仿真分析研究了不同程度的匝间短路故障对PMSM系统性能的影响,并基于故障后系统动态响应的不平衡性对定子匝间短路故障实施了有效的故障诊断。 基于开路故障下逆变器容错电路拓扑的特点,兼顾逆变器直流侧电容电压不平衡对逆变器容错控制策略的影响,建立了分析逆变器健康状况、故障状态及容错状态下逆变器统一数学模型,给出了逆变器开路故障诊断的有效判据,并提出了开路故障的自适应容错控制策略,搭建了集成逆变器开路故障与容错控制于一体的PMSM驱动系统仿真模型,通过仿真研究系统在健康状态、故障状态及容错状态下的系统性能,实现PMSM驱动系统的安全可靠的持续运行。 |
| 作者： | 郝克鹏 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 李红梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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