單相脈寬調(diào)制整流器傳感器故障診斷與容錯(cuò)控制
本文選題:單相脈寬調(diào)制整流器 + 滑模觀測(cè)器; 參考:《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》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(cè)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(yùn)行安全。設(shè)計(jì)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(cuò)控制方案。采用解析冗余的方法實(shí)現(xiàn)故障診斷,基于單、雙極性?xún)煞N調(diào)制方法的開(kāi)關(guān)函數(shù)取值設(shè)計(jì)了系統(tǒng)滑模觀測(cè)器與狀態(tài)估計(jì)器;將傳感器采集值與觀測(cè)器估計(jì)值作差并歸一化建立系統(tǒng)殘差,故障診斷單元通過(guò)比較殘差與閾值定位故障傳感器并迅速采取容錯(cuò)控制策略,以觀測(cè)器的估計(jì)值代替故障傳感器的測(cè)量值實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)重構(gòu)。通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)?zāi)M了三種傳感器故障,驗(yàn)證了所提出故障診斷與容錯(cuò)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(guó)家自然科學(xué)基金(51407023、51377013) 中國(guó)博士后科學(xué)基金(2013M540224) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(DUT15RC(4)04)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】:TM461
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,本文編號(hào):1817391
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