[发明专利]PMSM驱动系统失磁故障控制方法、永磁同步电机

权利要求书

1.PMSM驱动系统失磁故障控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.建立失磁故障下PMSM模型；

失磁故障下在d、q坐标系下的电流方程运用失磁故障d的等价输入故障d_e＝[d_ed d_eq]^T进行描述的系统为：

其中，d_e是失磁故障d的等价输入故障；

S2.运用等价输入干扰估计对失磁故障进行估计；

S21.设计积分滑模观测器，

运用积分滑模观测器和低通滤波器得到等价输入失磁故障的估计值，所述积分滑模观测器方程为：

式中分别是x、y的估计值，u_f为失磁故障影响下的系统输入，L和L_I是待设计的观测器增益，v是滑模控制函数，λ_r0为转子永磁体磁链，ω_e为转子电角速度，x＝[i_d i_q]^T为状态变量，y为系统输出，为引入的积分项，所述其中是待设计的，且有k₁0和k₂0，L_I10和L_I20；其中L_d为定子绕组d轴的电感分量，L_q为定子绕组q轴的电感分量，R_s为定子绕组电阻，ω_e为转子电角速度；

选择的滑模面为

误差状态方程为：

d_e为失磁故障的等价输入故障，等价输入失磁故障的估计值满足Δd为变量，且满足等价输入失磁故障的估计值的方程为：

S22.通过设计低通滤波器H(s)，得到滤波后的等价输入失磁故障

S3.采用等价输入干扰估计值对失磁故障进行补偿

基于所述积分滑模观测器的失磁故障抑制控制率为：式中u为系统输入、u_f为失磁故障影响下的系统输入。

2.根据权利要求1所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法，其特征在于，失磁故障下PMSM模型为：

u_d为定子绕组d轴的电压分量，u_q为定子绕组q轴的电压分量，i_d为定子绕组d轴电流分量，i_q为定子绕组q轴的电流分量，L_d为定子绕组d轴的电感分量，L_q为定子绕组q轴的电感分量，λ_r0为转子永磁体磁链，ω_e为转子电角速度，R_s为定子绕组电阻，Δλ_rd为d轴的磁链扰动分量,Δλ_rq为q轴的磁链扰动分量。

3.根据权利要求2所述PMSM驱动系统失磁故障控制方法，其特征在于，PMSM在d、q坐标系下的机械方程为：

式中，T_e为PMSM的电磁转矩；T_L为负载转矩；J为转动惯量；ω_m为转子机械角速度，ω_e为转子电角速度；n_p为极对数；B_m为阻尼系数。