基于有限集模型預測的電機模擬器故障電流跟蹤方法

彭濤，劉博，楊超，秦瑞，陽春華

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基于有限集模型預測的電機模擬器故障電流跟蹤方法

彭濤，劉博，楊超，秦瑞，陽春華

(軌道交通節能控制與安全監測湖南省重點實驗室，中南大學 自動化學院，湖南 長沙，410083)

電機故障情況下電機模擬器跟蹤定子電流動態響應慢、精度低，為了解決這一問題，提出一種基于有限集模型預測的故障電流跟蹤方法。首先，構建基于信號調理的故障注入器，根據給定指令設定預測控制器的參考電流信號；然后，建立電機模擬器負載電流預測模型，在每一個采樣周期內，計算所有開關狀態下負載電流的預測值；最后，構建評價函數，計算每一個扇區對應的評價函數值，選取最小評價函數值對應的扇區內的開關狀態作為電機模擬器下一個采樣周期的開關狀態。研究結果表明：本文提出的方法可以有效地跟蹤電機模擬器故障電流，與傳統PI調節相比，動態響應速度更快，跟蹤精度更高。

電機模擬器；故障注入；有限集模型預測；電流跟蹤

電機作為主要動力設備，廣泛應用于工農業生產、國防、科技及日常生活等各個領域。當電機發生故障時，不僅會影響自身的可靠性，而且會嚴重干擾整個生產系統的正常工作，甚至會危及人身安全，因此，電機的故障問題一直是人們關注的焦點[1?3]。在傳統的測試平臺中，研究電機故障往往需要額外改造或損傷實物電機[4]，不易于進行重復性實驗，因此，人們對電機故障特性的分析研究更多關注電機定子電流特 性[5]。……