彭涛，刘博，杨超，秦瑞，阳春华



基于有限集模型预测的电机模拟器故障电流跟踪方法

彭涛，刘博，杨超，秦瑞，阳春华

(轨道交通节能控制与安全监测湖南省重点实验室，中南大学 自动化学院，湖南 长沙，410083)

电机故障情况下电机模拟器跟踪定子电流动态响应慢、精度低，为了解决这一问题，提出一种基于有限集模型预测的故障电流跟踪方法。首先，构建基于信号调理的故障注入器，根据给定指令设定预测控制器的参考电流信号；然后，建立电机模拟器负载电流预测模型，在每一个采样周期内，计算所有开关状态下负载电流的预测值；最后，构建评价函数，计算每一个扇区对应的评价函数值，选取最小评价函数值对应的扇区内的开关状态作为电机模拟器下一个采样周期的开关状态。研究结果表明：本文提出的方法可以有效地跟踪电机模拟器故障电流，与传统PI调节相比，动态响应速度更快，跟踪精度更高。

电机模拟器；故障注入；有限集模型预测；电流跟踪

电机作为主要动力设备，广泛应用于工农业生产、国防、科技及日常生活等各个领域。当电机发生故障时，不仅会影响自身的可靠性，而且会严重干扰整个生产系统的正常工作，甚至会危及人身安全，因此，电机的故障问题一直是人们关注的焦点[1−3]。在传统的测试平台中，研究电机故障往往需要额外改造或损伤实物电机[4]，不易于进行重复性实验，因此，人们对电机故障特性的分析研究更多关注电机定子电流特 性[5]。……