一种线控转向系统及其双三相电机容错控制方法与流程

本发明涉及转向系统，更具体的说是涉及一种线控转向系统及其双三相电机容错控制方法。

背景技术：

1、线控转向系统是线控底盘的核心部件之一，双三相电机相对于传统三相电机而言有着，可有效降低开关器件电流，电压等级，静态性能良好，控制灵活度高，故障运行能力强等优点。被认为是线控转向系统的首选，随之而来的问题是如何准确识别电机故障并进行有效的容错控制，针对该问题，先后出现了一些应对方法。一种将含故障相的子绕组和一整套逆变器装置完全切除，剩下另一套三相绕组和逆变器运行；另一种处理方式就是仅需切除故障相绕组及其对应的逆变器支路，剩下五相绕组和五相变流器支路，将出现缺相故障的那一套绕组单独进行容错控制，通过调节剩余两相电流的幅值与相位以维持单套绕组磁势的不变，而另一套绕组则处于正常矢量控制状态；对于电机故障诊断，则有跨极式探测线圈的pmsm故障诊断方法，基于电压直流分量的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，基于电流残差信号的pmsm匝间短路故障诊断方法。上述方案在控制过程中忽略了当双三相电机进行容错控制时，出现故障的那套绕组剩余两项电流会比较大，这对于开关器件是极为不利的，在电机故障检测时，观测器在电机功况变化的情况下，其增益系数可能不是最优，估测准确度不够高。对电机的性能和寿命会产生不利影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种线控转向系统，包括：第一传感器和所述路感电机及控制器连接并设置于方向盘模块；模式切换模块连接方向盘模块与转向执行模块；转向执行模块包括依次连接的转向电机及控制器，第二传感器，转向器和前轮；路感电机及控制器、模式切换模块和转向电机及控制器分别与主控制器连接。

4、利用一种线控转向系统的双三相电机容错控制方法，包括以下步骤：

5、对双三相永磁同步电机进行矢量控制，矢量控制包括clark变换、park变换、反park变换、svpwm；

6、如果pmsm的其中一相断开，进行双三相电机的容错控制；

7、在双三相电机的驱动系统中，采用两个逆变器并联的对等控制方式，通过转速下垂方法以实现各个逆变器的功率分配。

8、可选的，矢量控制采用id＝0控制，通过对逆变器电流ia、ib、ic、ix、iy、iz的采集，经过clark变换得到iα、iβ、iα2、iβ2，再park变换得到的id、iq、id2、iq2反馈到d-q电流pi控制器中，形成电流闭环，并经过反park变换输出uα、uβ、uα2、uβ2

9、可选的，在容错控制中，保持故障前后的运行状态不变，b，c相电流的幅值扩大√3倍，中性线电流幅值是b，c相的√3倍，电流相位差由120°变为60°。

10、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种线控转向系统及其双三相电机容错控制方法，具有以下有益效果：

11、1.避免了电机故障那套绕组电流过大的问题。减轻了电机电子元器件的负担，提高了电机寿命。

12、2.有效改善了故障检测时观测器的估测准确度，降低了观测值误差，在不同估计误差下，给予控制器不同的增益，提高系统动态稳定性。

技术特征：

1.一种线控转向系统，其特征在于，包括：第一传感器和所述路感电机及控制器连接并设置于方向盘模块；模式切换模块连接方向盘模块与转向执行模块；转向执行模块包括依次连接的转向电机及控制器，第二传感器，转向器和前轮；路感电机及控制器、模式切换模块和转向电机及控制器分别与主控制器连接。

2.利用权利要求1的一种线控转向系统的双三相电机容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种双三相电机容错控制方法，其特征在于，矢量控制采用id＝0控制，通过对逆变器电流ia、ib、ic、ix、iy、iz的采集，经过clark变换得到iα、iβ、iα2、iβ2，再park变换得到的id、iq、id2、iq2反馈到d-q电流pi控制器中，形成电流闭环，并经过反park变换输出uα、uβ、uα2、uβ2。

4.根据权利要求2所述的一种双三相电机容错控制方法，其特征在于，在容错控制中，保持故障前后的运行状态不变，b，c相电流的幅值扩大√3倍，中性线电流幅值是b，c相的√3倍，电流相位差由120°变为60°。

技术总结
本发明公开了一种线控转向系统及其双三相电机容错控制方法，涉及转向系统技术领域。包括：第一传感器和所述路感电机及控制器连接并设置于方向盘模块；模式切换模块连接方向盘模块与转向执行模块；转向执行模块包括依次连接的转向电机及控制器，第二传感器，转向器和前轮；路感电机及控制器、模式切换模块和转向电机及控制器分别与主控制器连接。本发明避免了电机故障那套绕组电流过大的问题。减轻了电机电子元器件的负担，提高了电机寿命。有效改善了故障检测时观测器的估测准确度，降低了观测值误差，在不同估计误差下，给予控制器不同的增益，提高系统动态稳定性。

技术研发人员：李贵远,梁修林,郭中阳,束琦,吴竟启,郭永荔
受保护的技术使用者：江苏超力电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11