[发明专利]一种计及霍尔位置传感器故障的无刷直流电机容错控制方法

权利要求书

1.一种计及霍尔位置传感器故障的无刷直流电机容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：检测霍尔传感器是否故障，若霍尔传感器未出现故障则正常启动，若判断为霍尔传感器故障则继续执行以下步骤；

步骤2：当霍尔传感器出现故障时，利用开环三段式起动法起动电机；

步骤3：利用A相反电势检测模块(1)获取电机的A相反电势信息e_a，进而采用二阶广义积分器(2)构建一组正交信号，然后通过转子位置信息估算模块(3)估算转子角度信息；

步骤4：根据估算得到的转子角度信息，利用六步导通法(4)控制电机运行，同时进行转速估算(5)，通过PI控制器(6)控制直流侧电压，实现转速闭环控制；

所述的步骤1中的霍尔传感器故障检测方法为：

获取霍尔位置传感器的三相输出电平状态H_a、H_b与H_c，若为高电平则记为1，若为低电平则记为0；判断霍尔信号组合值是否具有6种状态，即001、010、011、100、101、110，若是则表明霍尔传感器无故障，系统可以正常运行，若不是则表明霍尔传感器出现故障；

所述的步骤3中的转子角度信息估算方法包含以下步骤：

步骤A1：利用二阶广义积分器构建正交信号：

对于采样得到的A相反电势信息e_a，通过二阶广义积分器(2)得到一组正交信号u_α与u_β，其中，u_α为e_a的同步信号，而u_β在相位上滞后于输入信号π/2，两者的闭环传递函数分别为

式中，k为传递函数系数，s为复变量，ω为积分器谐振频率；

步骤A2：转子位置信息估算模块(3)利用反正切函数从步骤A1构建的正交信号中提取转子位置信息θ：

所述的步骤4中的根据转子位置信息实施的六步导通法具体为：

将每个电周期平均划分为6个区域，在不同区域中施加不同的控制信号，当θ在0到π/3之间时，控制三相逆变器的A相上管与B相下管导通；当θ在π/3到2π/3之间时，控制三相逆变器的A相上管与C相下管导通；当θ在2π/3到π之间时，控制三相逆变器的B相上管与C相下管导通；当θ在π到4π/3之间时，控制三相逆变器的B相上管与A相下管导通；当θ在4π/3到5π/3之间时，控制三相逆变器的C相上管与A相下管导通；当θ在5π/3到2π之间时，控制三相逆变器的C相上管与B相下管导通。