一种在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统

摘要

本发明公开了一种在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统，在现有驱动控制系统基础上添加了速度估计模块和在线容错控制模块，本发明采用一种后验概率的容错控制方法：在发生传感器故障时通过改变采集转速与估计转速的权值，即后验概率值，让反馈转速值由采集转速向估计转速平稳过渡，从而实现驱动控制系统从基于采集转速的矢量控制驱动系统向无速度传感器的矢量控制驱动系统的平稳过渡，进而完成对速度传感器故障的在线容错控制。在本发明中，速度估计模块、容错控制模块都是简单的加、乘除运算和判断，因此，计算量小，适用于在线容错控制。

主权项

1.一种在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统，包括：矢量控制模块、SVPWM调制模块、三相逆变模块，交流感应电机和速度传感器，驾驶员通过踏板信号给出驱动控制系统的期望转速然后与转速反馈值进行差值，两转速差值通过矢量控制模块计算得到两相静止电压，即控制电压u_α和u_β，然后将得到的两相静止电压u_α和u_β通过SVPWM调制模块得到三路PWM波信号，并控制三相逆变模块中对应开关管的开通与关断，从而产生三相正弦电压以控制交流感应电机输出相应的三相静止电流i_A、i_B和i_C，进而实现转速反馈值达到转速期望值速度传感器对采集交流感应电机的转速，得到采集转速其特征在于，包括：一速度估计模块，根据两相静止电压u_α和u_β、三相静止电流i_A、i_B和i_C对交流感应电机转速进行估计，得到估计转速一容错控制模块，在容错控制模块中，首先计算速度传感器采集转速变化率δ：为速度传感器上一时刻采集的交流感应电机的转速；然后根据设定的故障检测阀值θ（此值由用户根据实际系统自行调整设置）判断速度传感器的状态，并依据采集转速估计转速计算得到转速反馈值（1）、若δ<θ，则认为速度传感器未发生故障，转速反馈值（2）、若δ≥θ，则认为速度传感器发生故障，转速反馈值为：公式（2）中，为故障发生前一时刻的速度传感器采集转速值，为采集转速对应的后验概率，为估计转速对应的后验概率，其计算公式为：公式（3）中，为速度传感器采集转速用于控制的先验概率，为估计转速用于控制的先验概率，先验概率根据经验确定，且公式（3）中，为速度传感器采集转速用于控制的条件概率，为估计转速用于控制的条件概率，且：其中，T为故障发生持续时间，Ts为控制周期，λ为概率变化率，表征条件概率变化的快慢，由用户根据实际系统自行调整设置。