電動汽車PMSM退磁故障診斷及容錯控制.pdf

1、受安裝空間限制，電動汽車PMSM功率密度高、散熱條件差、運(yùn)行工況復(fù)雜，存在較強(qiáng)的電樞反應(yīng)，加之自然老化等因素，容易出現(xiàn)永磁體局部退磁或均勻退磁故障，導(dǎo)致PMSM輸出轉(zhuǎn)矩降低并伴隨出現(xiàn)轉(zhuǎn)速脈動現(xiàn)象。因此，論文通過對PMSM退磁故障診斷與容錯控制深入與系統(tǒng)的研究，提出集永磁體退磁故障建模、退磁故障診斷、故障模式識別、故障程度評估及容錯控制于一體的電動汽車PMSM永磁體退磁故障綜合解決方案，其研究對于實現(xiàn)電動汽車PMSM驅(qū)動系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行

2、無疑具有重要的理論研究價值和工程應(yīng)用價值。
　　論文首先深入分析PMSM永磁體退磁故障的產(chǎn)生機(jī)理，并建立計及永磁體退磁故障的PMSM驅(qū)動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)仿真模型，實現(xiàn)PMSM永磁體退磁故障電氣特征的定性與定量描述。其次，在車用非平穩(wěn)運(yùn)行工況及測量噪聲約束下，研究擴(kuò)展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、粒子濾波、無跡粒子濾波等典型非線性濾波算法在PMSM永磁體磁鏈辨識中的應(yīng)用，并綜合比較其辨識性能。以EKF算法為例，在參數(shù)敏感性分析的基礎(chǔ)

3、上，研究并提出考慮電機(jī)參數(shù)變化條件下實現(xiàn)永磁體磁鏈滿秩辨識的統(tǒng)一辨識算法，確保電機(jī)參數(shù)變化時的永磁體磁鏈辨識結(jié)果的準(zhǔn)確性與唯一性。為了攻克以較小計算量解決電機(jī)參數(shù)變化及辨識模型欠秩對永磁體磁鏈辨識精度影響的關(guān)鍵技術(shù)，研究并提出基于代數(shù)法的PMSM參數(shù)辨識方法，實現(xiàn)包括永磁體磁鏈在內(nèi)的所有電機(jī)電磁參數(shù)的同時在線準(zhǔn)確辨識及永磁體均勻退磁故障的準(zhǔn)確診斷。繼而，論文研究HHT的微弱故障信號提取能力，鑒于其存在基波頻率附近微弱故障特征信號容易湮沒

4、及受逆變器輸出諧波影響永磁體局部退磁故障表征較為模糊的技術(shù)不足，提出集成自適應(yīng)基波提取和EMD于一體，基于分形維數(shù)的PMSM永磁體局部退磁故障診斷方法，消除定子電流基波、PMSM驅(qū)動系統(tǒng)高頻諧波及EMD低頻趨勢項對局部退磁故障微弱故障特征信號盒維數(shù)計算值的影響，實現(xiàn)永磁體局部退磁故障的準(zhǔn)確診斷。最后，在永磁體均勻退磁故障與局部退磁故障準(zhǔn)確診斷的基礎(chǔ)上提出了不同故障模式的有效識別方法、故障程度評估方法及容錯控制策略。
　　論文在理論