[发明专利]一种永磁同步电机控制系统的测角故障诊断与控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机控制系统的测角故障诊断与控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、将工作模式设置为正常模式，正常模式下，根据电机转速测量值对测角元件进行实时故障检测，并实时记录测角元件出现故障的次数，当在预设的第一时间段内累计测角元件出现故障达到一定次数时，将工作模式切换为预估模式，进入步骤(2)，否则，对电机进行转速和电流双闭环控制，驱动电机旋转；

(2)、预估模式下，对电机进行单电流闭环控制，产生旋转的电机定子磁场，驱动电机按照预设的速度旋转；从进入预估模式开始，经历预设的第二时间段之后，根据测角元件测量结果进行故障恢复检测，满足故障恢复判据，则将测角元件出现故障的次数清零，将工作模式切换到正常模式，回到步骤(1)；否则，将工作模式切换为故障模式，进入步骤(3)；

(3)、故障模式下，对电机进行单电流闭环控制，产生恒定的电机定子磁场，驱动电机锁定在预设的角度位置。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制系统的测角故障的诊断与控制方法，其特征在于：所述步骤(1)正常模式下转速和电流双闭环控制的具体实现为每个控制周期执行如下步骤：

将转速指令ω^*与测角单元采集得到的电机转速ω之差输入至转速调节器ASR，生成框架电机力矩电流指令值i_q^*；再将力矩电流值指令值i_q^*与力矩电流实际值i_q之差、励磁电流指令值i_d^*与励磁电流实际值i_d之差同时输入电流调节器ACR，生成力矩电压指令值u_q^*和励磁电压指令值u_d^*；励磁电压指令值u_d^*与力矩电压指令值u_q^*经过Park反变换得到两相静止坐标系下的力矩电压指令值u_α^*和励磁电压指令值u_β^*，并依此生成PWM逆变器门控信号，PWM逆变器输出三相电压u_a、u_b、u_c，驱动永磁同步电机PMSM的转动；所述力矩电流实际值i_q和励磁电流实际值i_d由永磁同步电机PMSM的三相电流i_a、i_b、i_c依次通过clarke变换和park变换得到；所述park变换和park反变换的转换矩阵由测角元件实时采集得到的角度θ确定。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制系统的测角故障的诊断与控制方法，其特征在于：所述步骤(2)预估模式下单电流闭环控制的具体实现为每个控制周期执行如下步骤：

将预设的力矩电流值指令值i_q^*与力矩电流实际值i_q之差、励磁电流指令值i_d^*与励磁电流实际值i_d之差同时输入电流调节器ACR，生成力矩电压指令值u_q^*和励磁电压指令值u_d^*；励磁电压指令值u_d^*与力矩电压指令值u_q^*经过Park反变换得到两相静止坐标系下的力矩电压指令值u_α^*和励磁电压指令值u_β^*，并依此生成PWM逆变器门控信号，PWM逆变器输出三相电压u_a、u_b、u_c，驱动永磁同步电机PMSM的转动；所述力矩电流实际值i_q和励磁电流实际值i_d由永磁同步电机PMSM的三相电流i_a、i_b、i_c依次通过clarke变换和park变换得到；所述park变换和park反变换的转换矩阵由预估角度确定。