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磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組E+E位置傳感器容錯(cuò)技術(shù)
大部分的風(fēng)電機(jī)組都被安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，如草原，海邊等。風(fēng)電機(jī)組的每次故障停機(jī)都會(huì)對(duì)電網(wǎng)和業(yè)主帶來(lái)很大損失，因此提高機(jī)組的故障容錯(cuò)能力對(duì)風(fēng)電機(jī)組故障運(yùn)行很有幫助。而據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳感器或執(zhí)行器的故障導(dǎo)致了80%的控制系統(tǒng)崩潰。

磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組E+E位置傳感器容錯(cuò)技術(shù)
目前工程應(yīng)用中已有的直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器控制策略，都是建立在各類(lèi)傳感器正常工作的基礎(chǔ)上，E+E位置傳感器就是其中之一。而研究中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)技術(shù)運(yùn)行性能還不能達(dá)到*取代物理傳感器地步。因此現(xiàn)在的工程應(yīng)用中，一旦E+E位置傳感器故障必須停機(jī)檢修，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)?yè)p失。為了提高直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組故障容錯(cuò)能力，本文提出了機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)控制策略，根據(jù)轉(zhuǎn)子E+E位置傳感器狀態(tài)判別，在控制系統(tǒng)中對(duì)有E+E位置傳感器控制模式和無(wú)E+E位置傳感器控制模式進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)擾重構(gòu)。
本人完成的主要工作有：（1）為永磁同步風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器控制器構(gòu)建一個(gè)E+E位置傳感器容錯(cuò)控制機(jī)構(gòu)，并分析該機(jī)構(gòu)中故障監(jiān)測(cè)單元和容錯(cuò)控制單元的作用和結(jié)構(gòu)。
（2）通過(guò)閱讀文獻(xiàn)，在不同坐標(biāo)系建立永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，為id=0矢量控制奠定基礎(chǔ)，并通過(guò)SVPWM調(diào)制方法對(duì)機(jī)側(cè)變流器進(jìn)行控制，在Simulink環(huán)境搭建模型驗(yàn)證控制算法的可行性。
（3）采用純數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)估計(jì)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速，并分析了等幅電壓矢量和等寬電壓脈沖應(yīng)用在永磁同步電機(jī)初始位置估計(jì)的應(yīng)用方法。在Simulink環(huán)境搭建模型，驗(yàn)證數(shù)字鎖相環(huán)轉(zhuǎn)速估計(jì)技術(shù)的可行性，同時(shí)對(duì)動(dòng)靜態(tài)的估算誤差進(jìn)行分析。
（4）通過(guò)拉格朗日插值多項(xiàng)式和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法獲取發(fā)電機(jī)E+E位置傳感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度。結(jié)合轉(zhuǎn)速估計(jì)值與傳感器檢測(cè)值進(jìn)行殘差計(jì)算，檢測(cè)E+E位置傳感器狀態(tài)。
（5）通過(guò)判斷E+E位置傳感器的狀態(tài)啟動(dòng)重構(gòu)，利用拉格朗日差值多項(xiàng)式和故障前的有效數(shù)據(jù)計(jì)算故障點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，以不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的zui大轉(zhuǎn)速差向轉(zhuǎn)速估計(jì)值靠攏，直到相等，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重構(gòu)過(guò)程的*性和連續(xù)性。通過(guò)Matlab仿真和相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的可行性。
位置E+E位置傳感器是通道運(yùn)輸車(chē)系統(tǒng)中傳感器系統(tǒng)的一部分,本文詳細(xì)分析了傳感器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上明確了位置E+E位置傳感器的研制要求和目標(biāo)。位置E+E位置傳感器與射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理類(lèi)似,本文在射頻識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上,確定了傳感器的總體技術(shù)路線,包括信號(hào)的反射和接收方式、信號(hào)的調(diào)制方式、位置編碼的方式等等。 本文完成了位置E+E位置傳感器硬件電路的設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是利用頻率為200kHz的正弦波作為載波,采用中波磁棒天線作為發(fā)射天線和接收天線,并以單片機(jī)ATmega8為主控制芯片。這使得傳感器硬件電路的復(fù)雜程度大大降低,可靠性大大提高。

磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組E+E位置傳感器容錯(cuò)技術(shù)
位置E+E位置傳感器的軟件程序主要包括位置編碼程序和解碼程序兩部分,在文中這些程序皆采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě),其優(yōu)點(diǎn)是程序的實(shí)時(shí)性較高,這樣可以使傳感器具有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。與常見(jiàn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)相比,位置E+E位置傳感器的響應(yīng)速度要快2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,位置E+E位置傳感器的硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案是可行的,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,研究了位置E+E位置傳感器在通道運(yùn)輸車(chē)系統(tǒng)中的應(yīng)用,提出了基于位置E+E位置傳感器的牽引車(chē)定位算法,該算法可以保證通道運(yùn)輸車(chē)系統(tǒng)準(zhǔn)確地定位。