開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法，包括多個(gè)位置傳感器故障的診斷與容錯(cuò)控制，以及多個(gè)位置傳感器故障恢復(fù)的診斷和控制。本發(fā)明能及時(shí)診斷各相位置傳感器的故障，切換控制算法，使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不受位置傳感器故障的影響，即位置傳感器發(fā)生故障時(shí)能繼續(xù)保持正常運(yùn)行；當(dāng)位置傳感器恢復(fù)時(shí)，先判斷信號(hào)是否正常，若信號(hào)正常，則診斷故障恢復(fù)，切換至原先算法，有效提高了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的容錯(cuò)能力，具有重要的意義。
【專利說(shuō)明】開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法，屬于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(簡(jiǎn)稱SR電機(jī))是由電力電子技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)磁阻式電機(jī)相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的新型調(diào)速電機(jī)，它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、成本低、工作可靠、控制靈活、運(yùn)行效率高、容錯(cuò)能力強(qiáng)等優(yōu)越特性，在牽引運(yùn)輸、通用工業(yè)、航空工業(yè)、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域都獲得了應(yīng)用。
[0003]SR電機(jī)系統(tǒng)正常工作需要轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，通過(guò)位置傳感器的反饋信號(hào)，控制系統(tǒng)才能確定轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，進(jìn)而確定導(dǎo)通相序。并且，位置信號(hào)可以直接計(jì)算出轉(zhuǎn)速，對(duì)于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制也是必需的。因此系統(tǒng)含有位置傳感器是其正常工作的基本條件。
[0004]由于SR電機(jī)自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固，控制靈活，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此適合在高溫、高速、多粉塵等惡劣環(huán)境 中工作。雖然SR電機(jī)本體具有較高的可靠性，但目前通常采用的光敏式位置傳感器與電機(jī)本體裝配在一起，容易受到灰塵、油污、碰撞等惡劣環(huán)境影響而發(fā)生故障，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，使得整個(gè)系統(tǒng)的可靠性降低。因此，需要對(duì)位置傳感器信號(hào)進(jìn)行故障監(jiān)控、診斷以及容錯(cuò)控制。
[0005]由于三相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器信號(hào)的邊沿是交替出現(xiàn)的，因此通常檢測(cè)傳感器故障的方法是判斷三路位 置信號(hào)的邊沿出現(xiàn)順序。但是若僅僅判斷邊沿出現(xiàn)順序，其中有一種情況將無(wú)法區(qū)分哪一相故障，故需增加角度檢測(cè)環(huán)節(jié)，即檢測(cè)新出現(xiàn)的邊沿與上一個(gè)邊沿之間的角度來(lái)綜合診斷。由于電機(jī)運(yùn)行情況無(wú)法確定，并且開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)經(jīng)常工作在惡劣環(huán)境中，在加速減速或低速運(yùn)行時(shí)，角度計(jì)算不準(zhǔn)確，上述方法將會(huì)造成故障的誤判。同時(shí)，上述方法利用的是三相信號(hào)交替出現(xiàn)的邊沿，當(dāng)某相信號(hào)發(fā)生故障后，診斷策略需進(jìn)行相應(yīng)的修改，使得診斷程序復(fù)雜化。并且，當(dāng)兩相信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，上述方法將無(wú)法診斷。因此，為了完善故障診斷方法，克服上述方法的缺點(diǎn)，提出了一種新型診斷算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問(wèn)題針對(duì)【背景技術(shù)】的缺陷提出一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法。即通過(guò)一種新型的策略能夠及時(shí)檢測(cè)出傳感器故障，并及時(shí)改變控制算法，使得系統(tǒng)在位置傳感器發(fā)生故障時(shí)仍然能夠容錯(cuò)運(yùn)行。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明為一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法，包括如下步驟:
[0009](I)對(duì)于電機(jī)的某一路位置傳感器信號(hào)，采用DSP實(shí)時(shí)檢測(cè)三個(gè)連續(xù)邊沿出現(xiàn)的時(shí)刻tp t2、t3,計(jì)算出相鄰兩個(gè)邊沿間隔的時(shí)間At1=It1, A t2=t3-t2 ；
[0010](2)比較AtjP At2的關(guān)系，并根據(jù)以下兩種情況預(yù)測(cè)邊沿時(shí)刻丨3與下一個(gè)邊沿時(shí)刻t4的差值A(chǔ) t3:
[0011]a.A tf A t2 時(shí),角加速度 a =0,得至Ij At3=At1=At2;
[0012]b.At1TAt2時(shí),角加速度a關(guān)0,根據(jù)以下公式計(jì)算At3:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法，其特征在于包括如下步驟: (1)對(duì)于電機(jī)的某一路位置傳感器信號(hào)，采用DSP實(shí)時(shí)檢測(cè)三個(gè)連續(xù)邊沿出現(xiàn)的時(shí)刻tp t2、t3,計(jì)算出相鄰兩個(gè)邊沿間隔的時(shí)間At1=I t1, A t2=t3-t2 ； (2)比較八 和At2的關(guān)系，并根據(jù)以下兩種情況預(yù)測(cè)邊沿時(shí)刻 3與下一個(gè)邊沿時(shí)刻t4的差值A(chǔ) t3: a.A L=At2 時(shí),角加速度 a=0,得到 At3=At1=At2; b.At2時(shí),角加速度a幸0,根據(jù)以下公式計(jì)算At3:

2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器的帶有容錯(cuò)控制的故障診斷方法，其特征在于:所述步驟(3)中，所述預(yù)定時(shí)間為一個(gè)周期的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK103439655SQ201310245314
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】胡榮光, 鄧智泉, 蔡駿, 王騁 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)