CN110829926B - 一种用于五相永磁容错电机的svpwm容错控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法及装置，方法实施包括获得两相静止坐标系下的电压分量；根据不同的故障类型和故障程度采取相应的故障相电压处理方式；根据新坐标系下电压选择合适的电压矢量合成参考矢量以产生PWM；将得到的各相开关信号输入到逆变器中，并通过选择开关以实现五相永磁容错电机系统的正常运行工况和故障容错运行工况之间的切换。装置包括方法步骤对应的程序单元。本发明在不改变原有SVPWM驱动控制系统拓扑结构的基础上，从电压的角度考虑故障后的空间电压矢量重构，实现不同故障下最小化重构控制系统，不仅能够确保电机驱动系统在正常和故障工况下均具有良好的运行性能，同时简化了控制器算法。

Description

一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法及装置

技术领域

本发明属于多相电机容错控制技术领域，尤其涉及一种用于五相永磁电机的SVPWM控制方法及装置。

背景技术

五相永磁容错电机具有高效率、高功率密度、宽调速范围、低转矩脉动和强容错能力等优点，在航空航天、电动汽车、舰船推进系统等领域得到广泛关注和应用。电机驱动系统发生故障将影响到整个应用系统的正常故障，甚至发生安全事故。因此，对电机驱动系统进行故障容错控制研究，提高电机驱动系统的可靠性具有现实意义。

国内外学者对五相永磁电机容错控制策略的研究已取得了一定的成果。中国发明专利《五相交流电动机一相绕组断开容错控制时电流设定方法》(专利号CN201410008140.3)公开了一种铜耗最小的容错控制方法，中国发明专利《一种五相永磁电机的短路容错控制方法》(专利号CN201610540823.2)公开了一种铜耗最小的容错控制方法，但由于该方法是基于电流滞环控制，存在这开关损耗大、电流波动大等问题。中国发明专利《一种五相容错永磁电机的全矢量控制方法》(专利号CN201510568331.X)公开了一种利用滞环控制特点的全矢量容错控制方法，但是该方法不适用于两相开路情况。中国发明专利《一种改进式SVPWM的五相永磁同步电机单相开路故障的容错控制方法》(专利号201810803410.8)和中国发明专利《基于SVPWM的五相永磁同步电机两相开路故障的容错控制方法》(专利号201810804170.3)分别针对五相永磁电机一相和两相绕组开路故障，提出了相应的SVPWM容错控制方法，克服了基于滞环控制的容错控制系统的缺点，但是，未考虑短路故障情况，而电机驱动系统发生不同的故障具有随机性，不同的故障采用不同的容错结构，将增加驱动系统的复杂度。因此，目前现有的容错控制方法大多基于滞环控制，虽然SVPWM容错控制的研究已取得一定的进展，但往往只针对一种具体的故障情况，不具有通用性。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，提出了一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法及装置，从电压的角度考虑故障后的空间电压矢量重构，能够实现不同故障下最小化重构控制系统，同时简化控制器算法，并且能够确保电机驱动系统在正常和故障工况下均具有良好的运行性能。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法，实施步骤包括：步骤1)获得两相静止坐标系下的电压分量；步骤2)根据不同的故障类型和故障程度，补偿不同故障下的感应电动势，获取新的两相静止坐标系下电压分量，以实现通用故障SVPWM容错控制的电压预处理；步骤3)根据新坐标系下电压选择合适的电压矢量合成参考矢量以产生PWM；步骤4)将得到的各相开关信号输入到逆变器中，并通过选择开关以实现五相永磁容错电机系统的正常运行工况和故障容错运行工况之间的切换。

进一步，所述步骤1)的具体过程为：

1.1)实时计算给定转速n^*与电机的实际转速n之间的转速误差，通过PI调节器，得到所需的交轴电流的参考值i_q ^*，直轴电流参考值i_d ^*＝0；

1.2)采样五相相电流，通过五相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换，得到交直轴电流i_d和i_q，与参考值i_d ^*和i_q ^*作比较，并通过PI调节器得到旋转坐标系下的交直轴电压u_d和u_q；

1.3)交直轴电压经过两相旋转坐标系到两相静止坐标系的坐标变换，得到静止坐标系下的电压分量u_α和u_β。

进一步，所述步骤2)的具体过程为：

2.1)计算电机绕组故障下的五相相电压；

当一相绕组发生开路故障时，设A相发生开路故障，A相电流为零，但A相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

当非相邻两相绕组发生开路故障时，设C相和E相发生开路故障，C、E相电流为零，但C、E相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

当相邻两相绕组发生开路故障时，设A相和B相发生开路故障，A、B相电流为零，但A、B相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

当一相绕组发生短路故障时，设A相发生短路故障，A相电流畸变，但A相电压为零，则五相逆变器系统的相电压为：

式中，U_dc为直流母线电压；u_xo(x＝A,B,C,D,E)为逆变器输出端与直流母线中点之间的电压；u_on为直流母线中点与电机中性点之间的电压；e_x(x＝A,B,C,D,E)为相感应电动势，与电机的永磁磁链和转速等变量有关；s_x(x＝A,B,C,D,E)为每个桥臂开关函数，当上桥臂导通，s_k＝1，当下桥臂导通，s_k＝0。

2.2)计算不同故障下直流母线中点与电机中性点之间的电压u_on；

由于u_A+u_B+u_C+u_D+u_E＝0，则A相开路故障下u_on为：

C、E相开路故障下u_on为：

A、B相开路故障下u_on为：

A相短路故障下u_on为：

2.3)将故障下五相逆变器系统的相电压，通过五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵，得到故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压；

五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵表示为：

式中，α＝0.4π，定义c₁＝cosα，c₂＝cos2α，s₁＝sinα，s₂＝sin2α，则Clarke变换矩阵可简化为：

根据坐标变换，可得A相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

C、E相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A、B两相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A相短路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

2.4)对故障相感应电动势进行补偿，得到新坐标下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压。

对于A相开路故障，对A相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

对于C、E两相开路故障，对C、E两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

对于A、B两相开路故障，对A、B两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

对于A相短路故障，无需对A相感应电动势进行补偿。

进一步，所述步骤3)的具体过程为：

3.1)根据故障类型和故障程度下的空间电压矢量分布进行扇区划分；

3.2)在每个扇区内选择合适的开关顺序，进行参考矢量的合成；

3.3)计算不同故障下的每个扇区的电压矢量的作用时间和占空比，以实现通用容错SVPWM控制方法。

本发明还提供一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制装置，包括：

数据采集单元，用于获取五相永磁容错电机的转速n、交直流电流i_d,q和交直流电压u_d,q；

指令电压输入单元，用于获取两相静止坐标系下指令电压u_α,β；

无故障SVPWM单元，用于电机正常运行状态下将指令电压u_α,β经SVPWM模块调制后生成用于驱动五相永磁容错电机工作的10路PWM脉冲信号；

通用容错SVPWM单元，用于电机不同故障运行状态下将指令电压u_α,β经SVPWM模块调制后生成用于驱动五相永磁容错电机工作的PWM脉冲信号，包括判断故障类型和故障程度模块、故障相电压处理模块、PWM产生方式模块，其中，故障相电压处理模块包括获取相电压进行坐标变换，补偿不同故障下相应的相感应电动势以得到新的两相静止坐标系下指令电压；PWM产生方式模块包括选择适当的电压矢量合成参考矢量，判断参考矢量所在扇区、根据扇区分配矢量作用时间、输出相应故障下的PWM信号。

本发明的有益效果：

1)本发明基于SVPWM调制策略提出相应的容错控制方法，能够克服传统基于电流滞环调制的容错控制策略的缺点，因此可有效降低电流谐波含量，抑制电机转矩脉动，提高直流母线电压利用率；

2)对于单相故障和两相故障，均利用六个电压矢量合成参考电压矢量，与三相永磁电机无故障时产生PWM方式相似，因此所提出的控制方法具有计算速度快、易于实现的优点；

3)从电压的角度考虑故障后的空间电压矢量重构，根据不同的故障类型和故障程度，补偿不同故障下的感应电动势，以实现通用故障SVPWM容错控制的电压预处理，从而能够实现不同故障下最小化重构控制系统，简化了控制器算法；

4)在不改变原有SVPWM驱动控制系统拓扑结构的基础上，提出相应的通用故障容错控制方法，因此所提出的用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法及装置能够确保电机驱动系统在正常和故障工况下均具有良好的运行性能；

5)所提出的容错控制方法具有通用性，且易于实现，有利于新理论的工程化和实用化。

附图说明

图1为本发明实施例方法的控制原理示意图；

图2为应用本发明实施例方法/装置的控制系统结构示意图；

图3为本发明的五相永磁容错电机结构示意图；

图4为故障后空间电压矢量分布图；(a)单相开路；(b)不相邻两相开路；(c)相邻两相开路；

图5为故障后空间电压矢量扇区分布图；(a)单相开路；(b)不相邻两相开路；(c)相邻两相开路；

图6为故障后第一扇区中空间电压矢量的选择示意图；(a)单相开路；(b)不相邻两相开路；(c)相邻两相开路；

图7为故障后扇区的目标矢量合成示意图；(a)电流波形；(b)转矩波形；(c)转速波形；

图8为A相开路故障时的仿真波形；(a)电流波形；(b)转矩波形；(c)转速波形；

图9为C、E两相开路故障时的仿真波形；(a)电流波形；(b)转矩波形；(c)转速波形；

图10为A、B两相开路故障时的仿真波形；(a)电流波形；(b)转矩波形；(c)转速波形；

图11为A相短路故障时的仿真波形。(a)电流波形；(b)转矩波形；(c)转速波形。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明提出一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法及装置，其中，五相永磁容错电机的结构如图3所示，包括定子、转子、永磁体、电枢齿、容错齿、电枢绕组；电枢齿和容错齿沿定子内圈周向间隔均匀分布，并且电枢齿的齿宽和容错齿的齿宽不相等；电枢齿上绕有电枢绕组线圈，为单层集中绕组，两相邻的单层集中绕组之间由容错齿进行隔离；转子内嵌入永磁体，呈“V”型分布；电枢齿和容错齿的总齿数为20，永磁体的极对数为18。

所提出的用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法具体实施步骤包括：

步骤1)获得两相静止坐标系下的电压分量。

1.1)实时计算给定转速n^*与电机的实际转速n之间的转速误差，通过PI调节器，得到所需的交轴电流的参考值i_q ^*，直轴电流参考值i_d ^*＝0；

1.2)采样五相相电流，通过五相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换，得到交直轴电流i_d和i_q，并通过PI调节器得到旋转坐标系下的交直轴电压u_d和u_q；

五相自然坐标系ABCDE到两相旋转坐标系的变换矩阵表示为：

式中，α＝0.4π，θ_e为电机的电角度。

1.3)交直轴电压经过两相旋转坐标系到两相静止坐标系的坐标变换，得到静止坐标系下的电压分量u_α和u_β。

两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换矩阵表示为：

步骤2)根据不同的故障类型和故障程度，补偿不同故障下的感应电动势，获取新的两相静止坐标系下电压分量，以实现通用故障SVPWM容错控制的电压预处理。

2.1)计算电机绕组故障下的五相相电压；

当一相绕组发生开路故障时，设A相发生开路故障，A相电流为零，但A相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

式中，U_dc为直流母线电压；u_xo(x＝A,B,C,D,E)为逆变器输出端与直流母线中点之间的电压；u_on为直流母线中点与电机中性点之间的电压；e_x(x＝A,B,C,D,E)为相感应电动势，与电机的永磁磁链和转速等变量有关；s_x(x＝A,B,C,D,E)为每个桥臂开关函数，当上桥臂导通，s_x＝1，当下桥臂导通，s_x＝0。

当非相邻两相绕组发生开路故障时，设C相和E相发生开路故障，C、E相电流为零，但C、E相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

当相邻两相绕组发生开路故障时，设A相和B相发生开路故障，A、B相电流为零，但A、B相仍存在感应电动势，则五相逆变器系统的相电压为：

当一相绕组发生短路故障时，设A相发生短路故障，A相电流畸变，但A相电压为零，则五相逆变器系统的相电压为：

2.2)计算不同故障下直流母线中点与电机中性点之间的电压u_on；

由于u_A+u_B+u_C+u_D+u_E＝0，则A相开路故障下u_on为：

C、E相开路故障下u_on为：

A、B相开路故障下u_on为：

A相短路故障下u_on为：

2.3)故障下五相逆变器系统的相电压，通过五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵，得到故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压；

五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵表示为：

式中，α＝0.4π，定义c₁＝cosα，c₂＝cos2α，s₁＝sinα，s₂＝sin2α，则Clarke变换矩阵可简化为：

根据坐标变换，可得A相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

C、E相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A、B两相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A相短路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

2.5)对故障相感应电动势进行补偿，得到新坐标下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压；

对于A相开路故障，对A相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的A相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况，如表1所示，对应的空间电压矢量分布图如图4(a)所示。

表1

对于C、E两相开路故障，对C、E两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的C、E两相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况，如表2所示，对应的空间电压矢量分布图如图4(b)所示。

表2

对于A、B两相开路故障，对A、B两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的A、B两相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况，如表3所示，对应的空间电压矢量分布图如图4(c)所示。

表3

对于A相短路故障，无需对A相感应电动势进行补偿，空间电压矢量分布与A相开路故障下矢量分布相同。此外，由于两相短路电流一般为正常工作时的3～6倍，此时电机的稳定较差，对两相短路故障再进行容错控制，无太多意义。电机本体对短路电流的抑制能力，决定了电机是否可以短路带故障容错运行，同时也决定了短路故障容错控制后电机的运行性能。

步骤3)根据新坐标系下电压选择合适的电压矢量合成参考矢量以产生PWM。

3.1)根据故障类型和故障程度下的空间电压矢量分布进行扇区划分；

对于A相开路故障，对A相感应电动势补偿后，电压矢量U₉，U₈，U₁₄，U₆，U₇和U₁大小相等且均匀分布，利用这六个电压矢量合成参考电压矢量，与三相永磁电机无故障时产生PWM方式相似，不仅计算速度快而且易于实现，扇区的定义如图5(a)所示。对于两相开路故障，故障后剩余六个电压矢量，C、E两相开路故障和A、B两相开路故障后电压矢量扇区定义分别如图5(b)和(c)所示。

3.2)在每个扇区内选择合适的开关顺序，进行参考矢量的合成；

当参考矢量位于第k扇区时，选择两个非零矢量和两个零矢量来合成参考矢量。以第一扇区为例，选择合适的矢量，对于A相开路故障，其作用顺序为：U₀(0000)→U₈(1000)→U₉(1001)→U₁₅(1111)→U₉(1001)→U₈(1000)→U₀(0000)，如图6(a)所示；对于C、E两相开路故障，其作用顺序为：U₀(000)→U₁(001)→U₅(101)→U₇(111)→U₅(101)→U₁(001)→U₀(000)，如图6(b)所示；对于A、B两相开路故障，其作用顺序为：U₀(000)→U₄(100)→U₆(110)→U₇(111)→U₆(110)→U₄(100)→U₀(000)，如图6(c)所示。

3.3)计算不同故障下的每个扇区的电压矢量的作用时间和占空比，以实现通用容错SVPWM控制方法。

对于A相开路故障，在第一扇区，合成参考矢量U_ref的作用时间示意图如图7(a)所示，假设矢量U₈和U₉作用的时间分别为T₁和T₂。根据三角形正弦定理，U₈，U₉和U_ref之间的关系可表示为：

其中，U₈＝U₉＝0.4472U_dc，T_s为PWM的周期。

然后可计算得到U₈和U₉的作用时间为：

为了方便矢量作用时间的表示，定义时间变量：

按照扇区1计算U₈和U₉作用时间的方法，同样可得到其余几个扇区中每个矢量的作用时间，如表4所示。

表4

对于C、E两相开路故障，在第一扇区，合成参考矢量U_ref的作用时间示意图如图7(b)所示，假设矢量U₄和U₆作用的时间分别为T₁和T₂。根据三角形正弦定理，U₄，U₆和U_ref之间的关系可表示为：

其中，U₄＝0.3368U_dc，U₆＝0.4824U_dc。

然后计算得到U₁和U₃的作用时间为：

定义时间变量：

按照扇区1计算U₄和U₆作用时间的方法，同样可得到其余几个扇区中每个矢量的作用时间，如表5所示。

表5

对于A、B两相开路故障，在第一扇区，合成参考矢量U_ref的作用时间示意图如图7(c)所示，假设矢量U₁和U₅作用的时间分别为T₁和T₂。根据三角形正弦定理，U₁，U₅和U_ref之间的关系可表示为：

其中，U₁＝0.3913U_dc，U₅＝0.1842U_dc。

然后计算得到U₁和U₅的作用时间为：

定义时间变量：

按照扇区1计算U₁和U₅作用时间的方法，同样可得到其余几个扇区中每个矢量的作用时间，如表6所示。

表6

步骤4)将得到的各相开关信号输入到逆变器中，并通过选择开关以实现五相永磁容错电机系统的正常运行工况和故障容错运行工况之间的切换。

图8～图11分别给出了一相开路、非相邻两相开路、相邻两相开路和一相短路故障情况下的仿真结果。电机运行工况为：转速为800r/min，负载为4N·m，电机故障发生时间为0.2s，0.3s时采用SVPWM容错控制策略。图8(a)、图9(a)和图10(a)分别给出了一相开路、非相邻两相开路和相邻两相开路情况下的电流波形，图8(b)、图9(b)和图10(b)分别给出了相应三种开路情况下的转矩波形，图8(c)、图9(c)和图10(c)分别给出了相应三种开路情况下的转速波形，可以看出在0.2s发生故障后，故障相电流变为零，电磁转矩脉动明显增大，并且转速开始震荡。当在0.3s采用容错控制策略时，转速迅速恢复至参考转速，转矩也迅速稳定，相对于故障下的转矩脉动大大降低了。图11(a)、(b)和(c)分别给出了一相短路故障情况下电流、转矩和转速波形，可以发现采用SVPWM容错控制策略后，转速和转矩稳定，同时脉动也大大降低。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)获得五相永磁容错电机在两相静止坐标系下的电压分量；

步骤2)根据不同的故障类型和故障程度，补偿不同故障下的感应电动势，获取新的两相静止坐标系下电压分量，以实现通用故障SVPWM容错控制的电压预处理；

步骤2)的具体步骤包括：

2.1)计算电机绕组故障下的五相相电压；

当一相绕组发生开路故障时，设A相发生开路故障，则五相逆变器系统的相电压为：

式中，U_dc为直流母线电压；u_xo其中，x＝A,B,C,D,E，为逆变器输出端与直流母线中点之间的电压；u_on为直流母线中点与电机中性点之间的电压；e_x其中，x＝A,B,C,D,E，为相感应电动势，与电机的永磁磁链和转速变量有关；s_x其中，x＝A,B,C,D,E，为每个桥臂开关函数，当上桥臂导通，s_x＝1，当下桥臂导通，s_x＝0；

当非相邻两相绕组发生开路故障时，设C相和E相发生开路故障，则五相逆变器系统的相电压为：

当相邻两相绕组发生开路故障时，设A相和B相发生开路故障，则五相逆变器系统的相电压为：

当一相绕组发生短路故障时，设A相发生短路故障，则五相逆变器系统的相电压为：

2.2)计算不同故障下直流母线中点与电机中性点之间的电压u_on；

由于u_A+u_B+u_C+u_D+u_E＝0，则A相开路故障下u_on为：

C、E相开路故障下u_on为：

A、B相开路故障下u_on为：

A相短路故障下u_on为：

2.3)故障下五相逆变器系统的相电压，通过五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵，得到故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压；

五相自然坐标系ABCDE到两相静止坐标系的Clarke变换矩阵表示为：

式中，α＝0.4π，定义c₁＝cosα，c₂＝cos2α，s₁＝sinα，s₂＝sin2α，则Clarke变换矩阵可简化为：

根据坐标变换，可得A相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

C、E相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A、B两相开路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压表示为：

A相短路故障下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压：

2.5)对故障相感应电动势进行补偿，得到新坐标下α₁-β₁和α₃-β₃子空间的电压；

对于A相开路故障，对A相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的A相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况；

对于C、E两相开路故障，对C、E两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的C、E两相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况；

对于A、B两相开路故障，对A、B两相感应电动势补偿后，得到新坐标下的电压表达式为：

将逆变器的开关函数代入上式，可得感应电动势补偿后的A、B两相开路故障时的空间电压矢量在α₁-β₁坐标系下的分布情况；

对于A相短路故障，无需对A相感应电动势进行补偿，空间电压矢量分布与A相开路故障下矢量分布相同；

步骤3)根据新坐标系下电压选择合适的电压矢量合成参考矢量以产生PWM；

步骤4)将得到的各相开关信号输入到逆变器中，并通过选择开关以实现五相永磁容错电机系统的正常运行工况和故障容错运行工况之间的切换。

2.根据权利要求1所述的用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法，其特征在于，步骤1)的具体步骤包括：实时计算给定转速n^*与电机的实际转速n之间的转速误差，通过PI调节器，得到所需的交直轴电流的参考值i_q ^*和i_d ^*，与交直轴电流i_q和i_d作比较，并通过PI调节器得到旋转坐标系下的交直轴电压u_q和u_d，再经过两相旋转坐标系到两相静止坐标系的坐标变换，得到静止坐标系下的指令电压u_α和u_β。

3.根据权利要求1所述的用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤包括：3.1)根据故障类型和故障程度下的空间电压矢量分布进行扇区划分；3.2)在每个扇区内选择合适的开关顺序，进行参考矢量的合成；3.3)计算不同故障下的每个扇区的电压矢量的作用时间和占空比，以实现通用容错SVPWM控制方法。

4.一种权利要求1-3所述的用于五相永磁容错电机的SVPWM容错控制方法的容错控制装置，其特征在于包括：

数据采集单元，用于获取五相永磁容错电机的实际转速n、交直轴电流i_q,d和交直轴电压u_q,d；

指令电压输入单元，用于获取两相静止坐标系下指令电压u_α,β；

无故障SVPWM单元，用于电机正常运行状态下将指令电压u_α,β经SVPWM模块调制后生成用于驱动五相永磁容错电机工作的10路PWM脉冲信号；

通用容错SVPWM单元，用于电机不同故障运行状态下将指令电压u_α,β经SVPWM模块调制后生成用于驱动五相永磁容错电机工作的PWM脉冲信号，包括判断故障类型和故障程度模块、故障相电压处理模块、PWM产生方式模块，其中，故障相电压处理模块包括获取相电压进行坐标变换，补偿不同故障下相应的相感应电动势以得到新的两相静止坐标系下指令电压；PWM产生方式模块包括选择适当的电压矢量合成参考矢量，判断参考矢量所在扇区、根据扇区分配矢量作用时间、输出相应故障下的PWM信号。

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