基于解耦矢量控制的五相永磁同步电机容错控制策略

高 岩，张新华，王 贯，王天乙，宋志翌

(北京自动化控制设备研究所，北京 100074)

0 引言

机电伺服系统是航空航天武器装备的重要组成部分，具有动态响应快、功重比高、维护性好、测试性好等优点，它通过电机与减速器组合驱动负载运行，实现闭环伺服控制，其性能直接决定武器装备控制的动态品质与综合效能[1-2]。随着高新武器装备的快速发展，对机电伺服系统提出了高容错性和高安全可靠性等严苛要求，传统的伺服系统已经不能满足其发展需求，以新一代多相容错电机为代表的机电伺服系统是一种有效的解决途径。五相永磁同步电机因其高功率密度、高效率、高可靠性等优点，在航空航天、船舶推进和电动汽车等领域具有广阔的应用前景[3-5]。由于多相电机及功率驱动的短路故障可以转换为开路故障来处理，因此目前多相电机的容错控制策略主要集中于对开路故障的研究[6-7]。针对电机驱动系统开路故障这一种常见的故障类型，本文重点围绕两相开路故障容错控制策略展开研究工作。

文献[8]提出了一种分别控制基波空间和谐波空间的双空间矢量控制策略，在两个空间内分别进行闭环控制，实现了最多两相开路的工况运行。但其采用电流滞环控制的方法，存在开关频率不固定、电流波动大等一系列问题。文献[9]推导出一相断路情况下的解耦矩阵，在单相开路的不对称情况下，仍能实现同步旋转坐标系下转矩电流和励磁电流的独立控制。……