仪器仪表学报

作者：孙源，陈杰，卫梦龙，邱瑞昌

单位：孙源,北京交通大学电气工程学院北京100044,yuansun@bjtu.edu.cn,陈杰,北京交通大学电气工程学院北京100044,jiechen@bjtu.edu.cn,卫梦龙,北京交通大学电气工程学院北京100044,,邱瑞昌,北京交通大学电气工程学院北京100044,

关键词：复合控制滑模观测器;开路故障;电流传感器故障;非线性负载;故障诊断

基金：中央高校基本科研业务费专项资金（2023JBZY041）资助项目

目前三相逆变器故障诊断的负载类型多是线性负载，随着非线性负载越来越广泛的应用，原有的方法难以解决故障时由非线性负载引起的谐波问题。此外，现有的故障诊断方法多是针对开关管或者传感器的，没有综合考虑上述故障。为了解决上述问题，提出了一种带非线性负载的两电平三相逆变器开路故障和电流传感器故障同时诊断方法。建立了逆变器三相电流状态空间方程并推导了实际占空比函数，用连续占空比函数代替离散开关函数，使状态空间方程满足观测要求。设计了基于复合控制的离散滑模观测器，复合控制采用了零相移重复控制和比例积分控制串联的结构，可以对谐波电流进行有效跟踪。设计了可调节因子检测变量和自适应阈值，通过调整调节因子可以实现快速准确的故障诊断。搭建实验台并通过实验验证了开路故障诊断时间小于3ms，传感器故障诊断时间小于6ms。所提故障诊断方法可以在非线性负载下实现开路故障和传感器故障的同时快速诊断。

来源：2024年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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