1.一种永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、通过电流传感器和增量式光电编码器分别对应采集得到永磁电机的A相定子电流ia和B相定子电流ib以及永磁电机转子的实际速度信号wr和角度信号θr,并根据ia、ib、wr和θr得到第一残差信号εa和第二残差信号εb;
S2、分别将εa和εb在每个采样周期k时刻对应的残差信号值与阈值ε比较,得到A相电流传感器的状态变化量Ma(k)和B相电流传感器的状态变化量Mb(k);
所述步骤S2中A相电流传感器的状态变化量Ma(k)和B相电流传感器的状态变化量Mb(k)表达式如下:x=a,b
其中,0表示当前时刻电流残差小于阈值ε,1表示当前时刻电流残差大于阈值ε,a表示A相电流传感器,b表示B相电流传感器;
S3、定义电流传感器第一故障标志函数Fx、第二故障标志函数Yx和第三故障标志函数Zx,并分别根据Fx、Yx和Zx对应得到第一电流传感器故障特征、第二电流传感器故障特征和第三传感器故障特征;
所述步骤S3中第一故障标志函数Fx的表达式如下:
x=a,b
其中,Mx表示A相电流传感器或B相电流传感器在一个基波周期的故障次数,n表示一个基波周期内的采样点数,Mth表示故障次数阈值;
所述步骤S3中第二故障标志函数Yx表达式如下:
x=a,b
其中, 表示诊断变量,k表示采样时刻,ix(k)表示k时刻电流采样值,a表示A相电流传感器,b表示B相电流传感器;
所述步骤S3中第三故障标志函数Zx表达式如下:
t+T
Six=|∫t ix(t)dt|
x=a,b
其中,a表示A相电流传感器,b表示B相电流传感器,ix(t)表示t时刻的电流采样值,Six表示定子电流单基波周期的对称性参数,T表示基波周期,t表示时间,Sth表示定子电流单基波周期的对称性阈值;
S4、根据第一电流传感器故障特征、第二电流传感器故障特征和第三传感器故障特征定位电流传感器的故障相和故障类型,其具体为:利用Fx、Yx和Zx的值来定位电流传感器的故障相和故障类型,即根据第一电流传感器故障特征、第二电流传感器故障特征和第三传感器故障特征定位电流传感器的故障相和故障类型;若Fx的值为0时,表示该电流传感器无故障发生,则故障类型Tx=0;若(Fx,Yx,Zx)的值为(1,0,0)时,检测到x相电流传感器发生断线故障,则故障类型Tx=1;若(Fx,Yx,Zx)的值为(1,0,1)时,检测到x相电流传感器发生卡死故障,则故障类型Tx=2;若(Fx,Yx,Zx)的值为(1,1,0)时,检测到x相电流传感器发生增益故障,则故障类型Tx=3;若(Fx,Yx,Zx)的值为(1,1,1)时,检测到x相电流传感器发生偏置故障,则故障类型Tx=4。
2.根据权利要求1所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,其特征在于,所述步骤S1包括如下步骤:S11、通过电流传感器和增量式光电编码器分别对应采集得到的永磁电机的A相定子电流ia和B相定子电流ib以及永磁电机转子的实际速度信号wr和角度信号θr;
S12、利用Clark变换将ia和ib变换,分别得到αβa坐标系下的定子电流α轴分量iαa和定子电流β轴分量iβa以及αβb坐标系下的定子电流α轴分量iαb和定子电流β轴分量iβb;
S13、根据wr与参考转速信号ωr*通过PI速度控制器,得到q轴参考电流iq*,并根据永磁电机的控制模式,得到d轴参考电流id*;
S14、利用Park变换将iq*和id*变换,分别得到αβa坐标系下的参考定子电流α轴分量iαa*和参考定子电流β轴分量iβa*以及αβb坐标系下的参考定子电流α轴分量iαb*和参考定子电流β轴分量iβb*;
S15、根据iαa和iαa*以及iαb和iαb*,分别对应得到第一残差信号εa和第二残差信号εb。
3.根据权利要求2所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,其特征在于,所述步骤S12中αβa坐标系下的定子电流α轴分量iαa和定子电流β轴分量iβa的表达式如下:所述αβb坐标系下的定子电流α轴分量iαb和定子电流β轴分量iβb的表达式如下:
4.根据权利要求2所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,其特征在于,所述步骤S14中αβa坐标系下的参考定子电流α轴分量iαa*和参考定子电流β轴分量iβa*表达式如下:所述αβb坐标系下的参考定子电流α轴分量iαb*和参考定子电流β轴分量iβb*表达式如下:其中,θr表示角度信号。
5.根据权利要求2所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,其特征在于,所述步骤S15中第一残差信号εa表达式如下:*
εa=|iαa‑iαa|
所述第二残差信号εb表达式如下:
*
εb=|iαb‑iαb|
其中,||表示取绝对值。