开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法
【专利摘要】本发明公布了一种开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法，包括多个位置传感器故障的诊断与容错控制，以及多个位置传感器故障恢复的诊断和控制。本发明能及时诊断各相位置传感器的故障，切换控制算法，使得开关磁阻电机的运行状态不受位置传感器故障的影响，即位置传感器发生故障时能继续保持正常运行；当位置传感器恢复时，先判断信号是否正常，若信号正常，则诊断故障恢复，切换至原先算法，有效提高了开关磁阻电机的容错能力，具有重要的意义。
【专利说明】开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法，属于开关磁阻电机系统故障诊断及容错控制的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]开关磁阻电机(简称SR电机)是由电力电子技术、控制技术及计算机技术与传统磁阻式电机相结合发展起来的新型调速电机，它以结构简单、坚固、成本低、工作可靠、控制灵活、运行效率高、容错能力强等优越特性，在牵引运输、通用工业、航空工业、家用电器等各个领域都获得了应用。
[0003]SR电机系统正常工作需要转子位置信号，通过位置传感器的反馈信号，控制系统才能确定转子的实际位置，进而确定导通相序。并且，位置信号可以直接计算出转速，对于实现转速闭环控制也是必需的。因此系统含有位置传感器是其正常工作的基本条件。
[0004]由于SR电机自身结构简单，坚固，控制灵活，可靠性高等优点，因此适合在高温、高速、多粉尘等恶劣环境 中工作。虽然SR电机本体具有较高的可靠性，但目前通常采用的光敏式位置传感器与电机本体装配在一起，容易受到灰尘、油污、碰撞等恶劣环境影响而发生故障，导致系统不能正常运行，使得整个系统的可靠性降低。因此，需要对位置传感器信号进行故障监控、诊断以及容错控制。
[0005]由于三相开关磁阻电机位置传感器信号的边沿是交替出现的，因此通常检测传感器故障的方法是判断三路位 置信号的边沿出现顺序。但是若仅仅判断边沿出现顺序，其中有一种情况将无法区分哪一相故障，故需增加角度检测环节，即检测新出现的边沿与上一个边沿之间的角度来综合诊断。由于电机运行情况无法确定，并且开关磁阻电机经常工作在恶劣环境中，在加速减速或低速运行时，角度计算不准确，上述方法将会造成故障的误判。同时，上述方法利用的是三相信号交替出现的边沿，当某相信号发生故障后，诊断策略需进行相应的修改，使得诊断程序复杂化。并且，当两相信号同时出现故障时，上述方法将无法诊断。因此，为了完善故障诊断方法，克服上述方法的缺点，提出了一种新型诊断算法。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的问题针对【背景技术】的缺陷提出一种开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法。即通过一种新型的策略能够及时检测出传感器故障，并及时改变控制算法，使得系统在位置传感器发生故障时仍然能够容错运行。
[0007]为了解决上述问题，本发明采用的技术方案:
[0008]本发明为一种开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法，包括如下步骤:
[0009](I)对于电机的某一路位置传感器信号，采用DSP实时检测三个连续边沿出现的时刻tp t2、t3,计算出相邻两个边沿间隔的时间At1=It1, A t2=t3-t2 ；
[0010](2)比较AtjP At2的关系，并根据以下两种情况预测边沿时刻丨3与下一个边沿时刻t4的差值A t3:
[0011]a.A tf A t2 时,角加速度 a =0,得至Ij At3=At1=At2;
[0012]b.At1TAt2时,角加速度a关0,根据以下公式计算At3:
[0013]
【权利要求】
1.一种开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法，其特征在于包括如下步骤: (1)对于电机的某一路位置传感器信号，采用DSP实时检测三个连续边沿出现的时刻tp t2、t3,计算出相邻两个边沿间隔的时间At1=I t1, A t2=t3-t2 ； (2)比较八 和At2的关系，并根据以下两种情况预测边沿时刻 3与下一个边沿时刻t4的差值A t3: a.A L=At2 时,角加速度 a=0,得到 At3=At1=At2; b.At2时,角加速度a幸0,根据以下公式计算At3:
2.如权利要求1所述的开关磁阻电机位置传感器的带有容错控制的故障诊断方法，其特征在于:所述步骤(3)中，所述预定时间为一个周期的时间。
【文档编号】G01R31/34GK103439655SQ201310245314
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2013年6月19日
【发明者】胡荣光, 邓智泉, 蔡骏, 王骋 申请人:南京航空航天大学