一种在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统技术方案

技术编号:7954411 阅读:206 留言:0更新日期:2012-11-08 23:32
本发明专利技术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,本发明专利技术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。在本发明专利技术中,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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车交流感应电机驱动控制
,更为具体地讲,涉及ー种解决速度传感器故障的在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统
技术介绍
目前电动汽车交流感应电机的驱动控制系统结构如图I所示,整个驱动控制系统结构主要由以下五个模块组成,矢量控制模块1、SVPWM调制模块2、三相逆变模块3,交流感应电机4和速度传感器5。驾驶员通过踏板信号给出驱动控制系统的期望转速m通过速度传感器5采集交流感应电机4的转速得到转速反馈值%, 两转速差值通过矢量控制模块I计算得到两相静止电压,即控制电压Ua和ue,然后将得到的两相静止电压Ua和U0通过SVPWM调制模块2得到三路PWM波信号,并控制三相逆变模块3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电流iA、iB和,进而实现转速反馈值%达到转速期望值。但在实际应用中,由于工作时间的增长、环境的干扰等诸多因素的影响,速度传感器5的损坏、故障在所难免。如何避免因此种故障而影响整个驱动控制系统的安全、稳定运行已越来越受到人们所关注,因此容错控制技术也相应得到了越来越广泛的应用与发展。目前应用较为广泛的几种智能控制容错方法如模糊故障容错控制、专家系统故障容错控制和神经网络故障容错控制都存在系统复杂、计算量大、计算时间长等明显的问题,又由于控制芯片性能的局限性,上述几种方法都很难应用于在线容错控制当中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种简单、计算量小的在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统,以提高对速度传感器故障的容错能力,实现整个驱动控制系统在发生速度传感器故障后一段时间内依然能够安全、平稳、正常的运行,进而提高整个驱动控制系统的抗扰性与鲁棒性。为实现上述专利技术目的,本专利技术在线容错电动汽车交流感应电机驱动控制系统,包括包括矢量控制模块、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< -ろ通过矢量控制模块计算得到两相静止电压,即控制电压Ua和U0,然后将得到的两相静止电压Ua和ue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iA、iB和i。,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W1 ;其特征在于,包括—速度估计模块,根据两相静止电压Ua和U0、三相静止电流iA、iB和i。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S 权利要求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Ua和1!0,然后将得到的两相静止电压11。和110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iA、&和ic,进而实现转速反馈值R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% 5 其特征在于,包括 一速度估计模块,根据两相静止电压Ua和110、三相静止电流。、^和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 2.根据权利要求I所述的驱动控制系统,其特征在于,所述的速度估计为 在速度估计模块中,首先将交流感应电机的三相静止电流经过坐标变换公式(I)转化为两相静止电流1和ie :3.根据权利要求I所述的驱动控制系统,其特征在于,所述的先验概率分别P(A)为.0.9、P(ω2)为0. I,概率变化率\为0. 9。全文摘要本专利技术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,本专利技术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。在本专利技术中,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。文档编号H02P21/14GK102769426SQ201210246108公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日专利技术者凡时财, 徐红兵, 李俊杰, 邹见效 申请人:电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
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uα和uβ,然后将得到的两相静止电压uα和uβ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iA、iB和iC,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uα和uβ、三相静止电流iA、iB和iC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。FDA00001893938400011.jpg,FDA00001893938400012.jpg,FDA00001893938400013.jpg,FDA00001893938400014.jpg,FDA00001893938400015.jpg,FDA00001893938400016.jpg,FDA00001893938400017.jpg,FDA00001893938400018.jpg,FDA00001893938400019.jpg,FDA000018939384000110.jpg,FDA000018939384000111.jpg,FDA000018939384000112.jpg,FDA000018939384000113.jpg,FDA000018939384000114.jpg,FDA000018939384000115.jpg,FDA000018939384000116.jpg,FDA000018939384000117.jpg,FDA000018939384000118.jpg,FDA000018939384000119.jpg,FDA000018939384000120.jpg,FDA000018939384000121.jpg,FDA00001893938400021.jpg,FDA00001893938400022.jpg,FDA00001893938400023.jpg,FDA00001893938400024.jpg,FDA00001893938400025.jpg,FDA00001893938400026.jpg,FDA00001893938400027.jpg,FDA00001893938400028.jpg,FDA00001893938400029.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:凡时财邹见效徐红兵李俊杰
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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