異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逆變器故障診斷與容錯(cuò)控制.pdf

1、異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中應(yīng)用廣泛，有效提高了生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。電壓型逆變器是異步電機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，其運(yùn)行的可靠性和安全性對(duì)系統(tǒng)至關(guān)重要。逆變器中IGBT等電力電子器件由于自身的脆弱性，在高壓大電流的工作狀態(tài)下易發(fā)生開(kāi)路和短路故障，對(duì)其故障診斷與容錯(cuò)控制問(wèn)題的研究應(yīng)該得到足夠的重視。對(duì)于三相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，本文首先設(shè)計(jì)了異步電機(jī)的雙閉環(huán)矢量控制方案，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)器件故障診斷與容錯(cuò)

2、控制展開(kāi)研究工作，旨在提高系統(tǒng)的調(diào)速性能和運(yùn)行可靠性。
　　建立了異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，分析了三相電壓型逆變器空間電壓矢量的特點(diǎn)。通過(guò)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，給出了轉(zhuǎn)子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩雙閉環(huán)矢量控制方案。基于異步電機(jī)的二階狀態(tài)方程，采用非線(xiàn)性系統(tǒng)反饋線(xiàn)性化的方法實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的精確解耦控制，設(shè)計(jì)了電流無(wú)誤差跟蹤控制算法。推導(dǎo)出了兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子磁鏈觀(guān)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)磁鏈幅值和轉(zhuǎn)差頻率的觀(guān)測(cè)。

3、　　針對(duì)采用雙閉環(huán)矢量控制策略的異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提出了逆變器功率器件的平均電流故障診斷算法，分析了故障診斷機(jī)理，給出了故障診斷算法的具體實(shí)現(xiàn)方法;設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的三相四開(kāi)關(guān)容錯(cuò)控制方案，分析了三相四開(kāi)關(guān)容錯(cuò)逆變器空間電壓矢量的特點(diǎn)，給出其SVPWM調(diào)制算法。針對(duì)容錯(cuò)逆變器直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓不平衡問(wèn)題，深入研究空間電壓矢量的偏移，提出三相四開(kāi)關(guān)SVPWM優(yōu)化算法，有效提高了參考電壓合成的準(zhǔn)確性?；陔娐贩治龊蛿?shù)學(xué)建模，設(shè)計(jì)了一種直流側(cè)電容中