异步电机驱动系统中的电流传感器故障诊断

发布时间：2017-11-07 09:31

  本文关键词：异步电机驱动系统中的电流传感器故障诊断

  更多相关文章： 故障诊断 电流传感器 电流观测器 故障容错 扩展卡尔曼滤波

【摘要】：工业机器人由于效率高,通用性强等优点在工业领域被广泛应用。变频调速系统作为其驱动机构,一旦发生故障将导致系统性能下降,造成系统停机,引发人员伤亡事故,造成巨大的经济损失,因此提高变频调速系统的可靠性成为本领域的一个研究热点。为实现高性能控制,变频调速系统通常采用矢量控制,需要信号检测装置提供准确稳定的反馈信号。传感器为信号检测装置的核心部件,其运行状态会直接影响矢量控制性能。因此研究并开发具有传感器故障容错能力的驱动系将显著降低企业维修成本,提高操作安全性,产生巨大的经济效益。论文以电压源逆变器系统故障诊断与容错控制方案研究为研究背景,以间接矢量控制原理和扩展卡尔曼算法为理论基础,针对变频调速系统中电流传感器的故障类型、诊断与容错控制方案的实现进行深入分析。借助扩展卡尔曼滤波算法对系统参数时变和测量噪声等不确定因素具有鲁棒性的优点,构建电流观测器模型;并将其与理想异步电机数学模型进行融合,搭建具有电流传感器故障诊断与容错控制能力的控制框图。论文分析了电流传感器三种特定故障下电流畸变程度和系统性能变化趋势,阐述了故障特征值的选取与对应阈值的设置思路,然后在matlab/simulink的软件平台上进行仿真分析,证实故障诊断算法能够正确判定故障类型,同时根据故障诊断结果采取对应故障容错方案;通过在电机正常运行中进行变载变速实验进而验证故障诊断算法对系统外界扰动具有鲁棒性,最后结合对应的物理实验确定电流传感器故障诊断与容错控制策略的正确性与有效性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM343;TP212

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本文编号：1151847