本发明涉及航天控制技术领域，具体涉及一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法。
背景技术：
永磁同步电机具有结构紧凑、功率密度高和效率高等特点，其在航空航天、航海及机器人等伺服领域应用越发广泛。尤其在高精度的航空航天应用方面，正逐渐替换掉直流无刷电机、液压装置等而作为新的驱动执行机构单元。永磁同步电机驱动控制系统最常见的两种故障可能出现在软件空间电压矢量调制部分和硬件位置传感器部分，一旦以上任一方面出现问题，系统将无法转动。而想要排除定位故障并不容易实现，因为硬件位置传感器故障的检查需要在转动的情况下进行，尤其针对不频繁的偶发故障，可能需要长时间转动才能发现，但此时整机驱动控制系统已无法转动，只能通过附加设备连轴带动其转动，增加调试复杂程度、时间和成本。另外，空间电压矢量调制软件本身时序的正确性虽然可以通过仿真验证，但是用于驱动控制永磁同步电机时，空间电压矢量调制中的坐标变换仍然需要硬件位置传感器信号，而此时的硬件位置传感器本身也可能是故障所在。所以，当永磁同步电机驱动控制系统无法启动或者运行故障时，由于空间电压矢量调制软件和硬件位置传感器的相互依赖，想要排除并定位故障所在比较困难，而且花费的时间也比较长，这是由于永磁同步电机驱动控制的特点决定的。
技术实现要素：
为了克服永磁同步电机驱动控制系统初始调试阶段无法启动和运行过程出现故障无法转动导致的故障定位难、花费时间长的问题，本发明提供一种快速的故障定位排除方法，实现简单且不增加任何硬件成本。
一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法，人工模拟硬件位置传感器，隔离软件和硬件，分两部分分别定位故障：
s1、采用人工干预的方法模拟硬件位置传感器，强迫永磁同步电机跟随人工设定的角度旋转，确认永磁同步电机的工作状态；
s2、与s1同步，采集硬件位置传感器的输出信号，确认硬件位置传感器的工作状态；
s3、根据s1和s2的状态定位故障在软件或硬件。
上述的一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法，其中，s1中人工设定的角度方法如下：
s11、确定合适的永磁同步电机的控制量；
s12、根据s11的结果，确定坐标变换的角度变化速率。
上述的一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法，其中，人工模拟的位置传感器工作过程如下：
p1、根据s12的结果，累加永磁同步电机的旋转角度angle；
p2、如angle大于360°，则angle=angle-360°，再返回p1，
如angle小于360°，则直接返回p1。
本发明提出的一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法，其有益效果是可以在不增加硬件成本的情况下，简单、快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障。
附图说明
图1是本发明中的模拟位置传感器的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
永磁同步电机驱动控制系统启动并正常运行的最基本前提是同时满足空间电压矢量调制软件运行正确和硬件位置传感器信号反馈正确。二者相互依赖，但同时也是最容易出现问题，而不容易定位排故的部分。本发明可以隔离软硬件界面，通过专用程序模拟硬件位置传感器，向空间电压矢量调制软件提供正确信息；同时又采集真实的硬件位置传感器的工作信息，对软件和硬件部分分别定位故障。
一种快速定位永磁同步电机驱动控制系统软硬件故障的方法，人工模拟硬件位置传感器，隔离软件和硬件，分两部分分别定位故障：
s1、采用人工干预的方法，利用专用程序模拟硬件位置传感器，强迫永磁同步电机跟随人工设定的角度旋转，确认永磁同步电机的工作状态；
s2、与s1同步，专用程序还采集真实的硬件位置传感器的输出信号，确认硬件位置传感器的工作状态；
s3、根据s1和s2的状态定位故障在软件或硬件。
上述s1中人工设定的角度方法如下：
s11、确定合适的永磁同步电机的控制量，令永磁同步电机输出预期的力矩。本实施例选取永磁同步电机最大工作电压umax的30%作为控制量ucmd，则：
ucmd=umax×0.3（1）。
s12、根据s11的结果，确定一个与式（1）相匹配的坐标变换的角度变化速率。本实施例中选用的永磁同步电机为六对极电机，当机械转速vm为5转/分钟时，电气转速ve为：
ve=vm×6=30（2）。
以50us为一个控制周期的情况下，对于本实施例中六对极电机，每周期坐标变换的角度应为：
angle=30×6×50×10-6=0.009°（3）。
如图1所示，人工模拟的位置传感器工作过程如下：
p1、根据s12的结果，累加永磁同步电机的旋转角度angle：
angle=angle+0.009°（4）。
p2、如angle大于360°，则angle=angle-360°，再返回p1继续下一周期的旋转，如angle小于360°，则直接返回p1继续下一周期的旋转。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。