申请/专利权人：曲阜师范大学

申请日：2024-01-08

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117811462A

主分类号：H02P29/024

分类号：H02P29/024;H02P29/028;H02P6/16;H02P25/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明涉及一种开关磁阻电机霍尔位置传感器故障诊断与容错的方法，属于开关磁阻电机控制系统故障诊断与容错技术领域。针对位置传感器故障后引起输出信号异常，进而导致电机输出转矩降低，严重时甚至会出现电动机停转等问题，提出了一种基于跳变沿结合时间混合预测的位置传感器故障诊断与容错的方法。该方法通过采用对跳变沿变化顺序和出现时刻进行混合预测的方式，在位置传感器发生故障的瞬间，就能确定故障位置传感器和故障类型，并且在故障诊断完成后即可对故障传感器进行容错控制。所提方法充分利用了霍尔信号的跳变沿信息，进而达到了快速准确的故障诊断和容错的效果。

主权项：1.本发明为一种基于跳变沿结合时间混合预测的故障诊断与容错的控制方法，其方法特征在于，包括如下步骤：第一步：当电机正常运行时获取三个位置传感器产生的霍尔信号的跳变沿，并对每一个跳变沿信号进行定义。以位置传感器Ha为例：当CAP捕获到下降沿脉冲时，将其定义为Ead；当CAP捕获到上升沿脉冲时，将其定义为Eau。另外两个位置传感器Hb、Hc的边沿状态按上述方法进行定义。同时分别对每一个位置传感器产生的霍尔信号的边沿出现的时刻进行预测。第二步：利用当前的跳变沿信号和跳变沿变化的顺序，对下一个霍尔信号的跳变沿状态进行预测，并将预测的结果作为参考信号用于位置传感器的故障诊断和容错。第三步：利用DSP中的CAP捕获功能对位置传感器的跳变沿进行捕获，并将捕获到的跳变沿信号与参考信号进行对比。如果该跳变沿信号与参考信号相同，并且在所设定的预测时间范围内，则该跳变沿信号为正常跳变信号，然后重复第二步和第三步；否则该跳变沿信号为异常跳变信号，此时需要确定故障位置传感器和故障类型。第四步：将CAP捕获到的跳变沿信号与参考信号进行对比，如果二者存在差异，则说明产生该跳变沿信号的位置传感器发生了故障，同时根据当前CAP捕获到的跳变沿的状态，判断该位置传感器是发生了提前出现高电平还是低电平故障；否则，转移至第五步进行故障诊断。第五步：如果CAP捕获到的跳变沿信号在所设定的预测时间范围之前出现，则判定产生该跳变沿信号的位置传感器发生了故障，同时根据当前CAP捕获到的跳变沿的状态，判断该位置传感器是发生了提前出现高电平还是低电平故障；如果超过所设定的预测时间范围CAP还未捕获到跳变沿信号，则根据之前CAP捕获到的跳变沿的状态和参考信号推断出消失的跳变沿，同时根据消失的跳变沿状态决定该位置传感器是发生了持续的高电平还是低电平故障。第六步：当故障诊断结束后，利用剩余正常的位置传感器对自身的跳变沿出现的时刻和故障传感器跳变沿出现的时刻进行预测，同时利用当前CAP捕获到的跳变沿信号和参考信号去推断出故障传感器跳变沿的状态。通过上述方法即可完成故障传感器的信号重构，实现故障传感器的容错控制。第七步：当一个霍尔位置传感器发生故障后，参考信号将不再包含故障位置传感器的跳变沿信息，只利用剩余两个位置传感器的跳变沿信号和预测的跳变沿出现的时刻进行故障诊断和容错。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 曲阜师范大学 一种开关磁阻电机霍尔位置传感器故障诊断与容错的方法

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