無速度傳感器控制技術(shù)已成為永磁同步電機(jī)（簡稱“PMSM”）驅(qū)動系統(tǒng)智能控制的主流研究趨勢。然而，一旦某相電流傳感器發(fā)生故障，系統(tǒng)會得到失準(zhǔn)的電流信號，將導(dǎo)致無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)失效。
為使PMSM系統(tǒng)更加高效、經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行，湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院劉朝華教授團(tuán)隊與英國謝菲爾德大學(xué)自動控制與系統(tǒng)工程系H.-L Wei 教授合作，提出了基于電流傳感器容錯策略的PMSM無速度傳感器控制技術(shù)，構(gòu)建了基于二階擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器的電流傳感器容錯策略，當(dāng)A-C兩相電流傳感器發(fā)生故障時，僅需使用B相電流即可成功估計出d-q分量的定子電流。
在此基礎(chǔ)上，研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了雙模型參考自適應(yīng)觀測器與誤差校正反饋機(jī)制，實現(xiàn)了PMSM轉(zhuǎn)子速度/位置的高精度估計。實驗表明，他們所提出的控制方案及系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能和較好的容錯性能，為PMSM的高可靠性無傳感器矢量控制奠定了基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐；所提出的二階擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器可以在僅使用B相電流傳感器的前提下準(zhǔn)確估計d-q軸電流，實現(xiàn)電流傳感器故障發(fā)生時的容錯，基于電流估計容錯機(jī)制的PMSM無傳感器控制具有很好的魯棒性，能實現(xiàn)參數(shù)攝動下的高性能控制。
近日，上述研究成果發(fā)表在《 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》上，湖南科技大學(xué)為第一單位，劉朝華為第一作者。
該成果得到了《 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》5位同行審稿人和技術(shù)編輯的高度認(rèn)可，他們都認(rèn)為，該研究提出了一種新穎的基于二階擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器的電流估計方法，設(shè)計了僅需B相電流二階擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測電流傳感器容錯機(jī)制的永磁同步電機(jī)多參數(shù)辨識與轉(zhuǎn)速估計，構(gòu)建的雙模型參考自適應(yīng)觀測器對實現(xiàn)永磁同步電機(jī)速度和位置估計很有幫助，并在觀測器的設(shè)計上做出主要貢獻(xiàn)；提出的模型取得了很好的實驗效果，具有很好的容錯性能和動態(tài)控制性能。
該研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、湖南省重點研發(fā)計劃與湖湘青年英才計劃的支持。
