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专利号: 2021104376235
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.PMSM驱动系统失磁故障控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.建立失磁故障下PMSM模型;

T

失磁故障下在d、q坐标系下的电流方程运用失磁故障d的等价输入故障de=[ded deq]进行描述的系统为:其中,de是失磁故障d的等价输入故障;

S2.运用等价输入干扰估计对失磁故障进行估计;

S21.设计积分滑模观测器,

运用积分滑模观测器和低通滤波器得到等价输入失磁故障的估计值,所述积分滑模观测器方程为:式中 分别是x、y的估计值,uf为失磁故障影响下的系统输入,L和LI是待设计的观T测器增益,v是滑模控制函数,λr0为转子永磁体磁链,ωe为转子电角速度,x=[id iq]为状态变量,y为系统输出, 为引入的积分项,所述 其中 是待设计的,且有k1>0和k2>0,LI1>0和LI2>0;其中Ld为定

子绕组d轴的电感分量,Lq为定子绕组q轴的电感分量,Rs为定子绕组电阻,ωe为转子电角速度;

选择的滑模面为

误差状态方程为:

de为失磁故障的等价输入故障,等价输入失磁故障的估计值 满足 Δd为变量,且满足 等价输入失磁故障的估计值 的方程为:S22.通过设计低通滤波器H(s),得到滤波后的等价输入失磁故障S3.采用等价输入干扰估计值对失磁故障进行补偿基于所述积分滑模观测器的失磁故障抑制控制率为: 式中u为系统输入、uf为失磁故障影响下的系统输入。

2.根据权利要求1所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法,其特征在于,失磁故障下PMSM模型为:ud为定子绕组d轴的电压分量,uq为定子绕组q轴的电压分量,id为定子绕组d轴电流分量,iq为定子绕组q轴的电流分量,Ld为定子绕组d轴的电感分量,Lq为定子绕组q轴的电感分量,λr0为转子永磁体磁链,ωe为转子电角速度,Rs为定子绕组电阻,Δλrd为d轴的磁链扰动分量,Δλrq为q轴的磁链扰动分量。

3.根据权利要求2所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法,其特征在于,PMSM在d、q坐标系下的机械方程为:式中,Te为PMSM的电磁转矩;TL为负载转矩;J为转动惯量;ωm为转子机械角速度,ωe为转子电角速度;np为极对数;Bm为阻尼系数。

4.根据权利要求2、3任一所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法,其特征在于,失磁故障下在d、q坐标系下的电流方程为:T

式中,x,u,d,y分别为状态变量,系统输入,失磁故障,系统输出,定义x=[id iq] ;u=T T[ud uq];d=[Δλrd Δλrq];其中λr0为转子永磁体磁链;ud为定子绕组d轴的电压分量,uq为定子绕组q轴的电压分量;id为定子绕组d轴电流分量,iq为定子绕组q轴的电流分量;Δλrd为d轴的磁链扰动分量,Δλrq为q轴的磁链扰动分量,Ld为定子绕组d轴的电感分量,Lq为定子绕组q轴的电感分量,Rs为定子绕组电阻,ωe为转子电角速度。

5.一种永磁同步电机,其特征在于,采用权利要求1‑4任一所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法。