单相脉宽调制整流器传感器故障诊断与容错控制
发布时间:2018-04-28 23:27
本文选题:单相脉宽调制整流器 + 滑模观测器 ; 参考:《电工技术学报》2017年20期
【摘要】:单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障诊断与容错控制方案。采用解析冗余的方法实现故障诊断,基于单、双极性两种调制方法的开关函数取值设计了系统滑模观测器与状态估计器;将传感器采集值与观测器估计值作差并归一化建立系统残差,故障诊断单元通过比较残差与阈值定位故障传感器并迅速采取容错控制策略,以观测器的估计值代替故障传感器的测量值实现控制系统重构。通过仿真与实验模拟了三种传感器故障,验证了所提出故障诊断与容错控制方案的有效性与可靠性。
[Abstract]:The single-phase PWM PWM) rectifier usually adopts the double-closed-loop control system structure of grid-side current and DC side voltage. Once the sensor in the detection system fails, it will lead to the deviation of the feedback value, which will affect the control effect and operation safety of the system. An accurate and reliable fault diagnosis and fault tolerant control scheme for grid-side current and DC side voltage sensors of single-phase PWM rectifier is designed. The method of analytical redundancy is used to realize fault diagnosis, and the sliding mode observer and state estimator are designed based on the switching function of unipolar and bipolar modulation methods. The system residuals are established by the difference between the sensor acquisition value and the observer estimation value. The fault diagnosis unit locates the fault sensor by comparing the residuals with the threshold value and adopts the fault-tolerant control strategy quickly. Instead of the measured values of fault sensors, the observer is used to reconstruct the control system. Through simulation and experiment, three kinds of sensor faults are simulated, and the validity and reliability of the proposed fault diagnosis and fault-tolerant control scheme are verified.
【作者单位】: 大连理工大学电气工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51407023、51377013) 中国博士后科学基金(2013M540224) 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT15RC(4)04)资助项目
【分类号】:TM461
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,本文编号:1817391
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