本文關(guān)鍵詞：異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電流傳感器故障診斷

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【摘要】：工業(yè)機(jī)器人由于效率高,通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。變頻調(diào)速系統(tǒng)作為其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降,造成系統(tǒng)停機(jī),引發(fā)人員傷亡事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性成為本領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)高性能控制,變頻調(diào)速系統(tǒng)通常采用矢量控制,需要信號(hào)檢測(cè)裝置提供準(zhǔn)確穩(wěn)定的反饋信號(hào)。傳感器為信號(hào)檢測(cè)裝置的核心部件,其運(yùn)行狀態(tài)會(huì)直接影響矢量控制性能。因此研究并開發(fā)具有傳感器故障容錯(cuò)能力的驅(qū)動(dòng)系將顯著降低企業(yè)維修成本,提高操作安全性,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。論文以電壓源逆變器系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制方案研究為研究背景,以間接矢量控制原理和擴(kuò)展卡爾曼算法為理論基礎(chǔ),針對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)中電流傳感器的故障類型、診斷與容錯(cuò)控制方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入分析。借助擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變和測(cè)量噪聲等不確定因素具有魯棒性的優(yōu)點(diǎn),構(gòu)建電流觀測(cè)器模型;并將其與理想異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行融合,搭建具有電流傳感器故障診斷與容錯(cuò)控制能力的控制框圖。論文分析了電流傳感器三種特定故障下電流畸變程度和系統(tǒng)性能變化趨勢(shì),闡述了故障特征值的選取與對(duì)應(yīng)閾值的設(shè)置思路,然后在matlab/simulink的軟件平臺(tái)上進(jìn)行仿真分析,證實(shí)故障診斷算法能夠正確判定故障類型,同時(shí)根據(jù)故障診斷結(jié)果采取對(duì)應(yīng)故障容錯(cuò)方案;通過(guò)在電機(jī)正常運(yùn)行中進(jìn)行變載變速實(shí)驗(yàn)進(jìn)而驗(yàn)證故障診斷算法對(duì)系統(tǒng)外界擾動(dòng)具有魯棒性,最后結(jié)合對(duì)應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)確定電流傳感器故障診斷與容錯(cuò)控制策略的正確性與有效性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM343;TP212

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