單相脈寬調(diào)制整流器傳感器故障診斷與容錯控制
發(fā)布時間:2018-04-28 23:27
本文選題:單相脈寬調(diào)制整流器 + 滑模觀測器; 參考:《電工技術(shù)學(xué)報》2017年20期
【摘要】:單相脈寬調(diào)制(PWM)整流器通常采用網(wǎng)側(cè)電流與直流側(cè)電壓雙閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一旦其檢測系統(tǒng)中的傳感器發(fā)生故障,將導(dǎo)致反饋值出現(xiàn)偏差,影響系統(tǒng)的控制效果與運行安全。設(shè)計一種準(zhǔn)確可靠的單相PWM整流器網(wǎng)側(cè)電流與直流側(cè)電壓傳感器故障診斷與容錯控制方案。采用解析冗余的方法實現(xiàn)故障診斷,基于單、雙極性兩種調(diào)制方法的開關(guān)函數(shù)取值設(shè)計了系統(tǒng)滑模觀測器與狀態(tài)估計器;將傳感器采集值與觀測器估計值作差并歸一化建立系統(tǒng)殘差,故障診斷單元通過比較殘差與閾值定位故障傳感器并迅速采取容錯控制策略,以觀測器的估計值代替故障傳感器的測量值實現(xiàn)控制系統(tǒng)重構(gòu)。通過仿真與實驗?zāi)M了三種傳感器故障,驗證了所提出故障診斷與容錯控制方案的有效性與可靠性。
[Abstract]:The single-phase PWM PWM) rectifier usually adopts the double-closed-loop control system structure of grid-side current and DC side voltage. Once the sensor in the detection system fails, it will lead to the deviation of the feedback value, which will affect the control effect and operation safety of the system. An accurate and reliable fault diagnosis and fault tolerant control scheme for grid-side current and DC side voltage sensors of single-phase PWM rectifier is designed. The method of analytical redundancy is used to realize fault diagnosis, and the sliding mode observer and state estimator are designed based on the switching function of unipolar and bipolar modulation methods. The system residuals are established by the difference between the sensor acquisition value and the observer estimation value. The fault diagnosis unit locates the fault sensor by comparing the residuals with the threshold value and adopts the fault-tolerant control strategy quickly. Instead of the measured values of fault sensors, the observer is used to reconstruct the control system. Through simulation and experiment, three kinds of sensor faults are simulated, and the validity and reliability of the proposed fault diagnosis and fault-tolerant control scheme are verified.
【作者單位】: 大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51407023、51377013) 中國博士后科學(xué)基金(2013M540224) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(DUT15RC(4)04)資助項目
【分類號】:TM461
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,本文編號:1817391
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