文献综述(或调研报告):
人们曾尝试过许多方法来达到增强电气推进系统的可靠性的目的。但传统的方法都是建立在牺牲系统体积和重量,减低系统性能的基础之上的。例如在系统的关键部分采用特殊材料和制造工艺的器件,设法减低系统运行的额定功率、添加设备元件、控制模块与系统的硬件冗余等[1-2]。于是人们渴望通过调整控制策略来提高系统可靠性。这种方法弥补了传统方法的不足,因此相关研究备受关注。电机具有容错能力,即在缺相条件下运行,可以保障电动汽车的安全可靠运行和驾驶员的安全。所以电机容错运行能力研究成为当前的研究热点。
现在介绍电机容错控制的基本原理并陈列几种常见故障:
1、电机容错控制理论基本原理
(1)电机容错原理概念
容错能力指当电机本体或控制系统的某一环节发生故障时,通过设备的冗余或者运用合理的容错控制策略使电机仍然可以持续输出具有一定幅值的转矩并尽量将转矩脉动控制在合理的范围内,从而保证电机推进系统仍旧可以持续平稳运行[3]。此项目主要关心运用合理的容错控制策略实现电机的容错运行,不涉及电机本体容错能力的研究。
(2)电机容错控制理论的发展历程和现状
电机容错控制是保证系统安全运行的最后一道防线,发挥着关键作用。电机容错控制理论研究从被提出到发展至今只有30多年的历史,是一个最近才兴起的交叉领域。推动其兴起的原因包括航空航天以及舰船制造领域的迅速发展等。目前,由于电动汽车的大力发展,容错技术中的五相永磁同步电机电机缺相运行得到了广泛的研究。容错控制思想可以最早追溯到1971年,由Nideerlinski所提出完整性控制的新概念标志着控制思想的诞生[4]。接下来由Slijka与1980年发表的关于可靠镇定的文章是最早开始专门研究容错控制的文章。国内学者叶银忠于1987年发表了关于容错控制的论文,并在第二年发表了关于容错的一篇文献综述。1994年,葛建华等出版了我国第一本关于容错控制策略的学术专著[5]。
电机容错技术主要分为设备冗余和容错控制两种方法。研究内容分为电路拓扑结构,智能控制算法,传感器集成技术以及电机本体结构等几个方面。本项目将通过控制算法来实现电机的容错。
(3)容错结构的简单介绍
