CN113346786A - 一种基于自适应控制的两电平pwm变流器容错控制方法 - Google Patents

一种基于自适应控制的两电平pwm变流器容错控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，依据转速环和自适应律，对故障畸变的参考电压矢量进行补偿；依据所建立的自适应模型和成本函数来选择状态最优的作用矢量；依据最优矢量的成本值确定矢量作用时间，并最终产生PWM信号，确定开关管开通，完成容错控制。本发明相较于现有软件容错技术，能进一步改善容错运行的变流器系统性能，适用于单管故障和多管故障。

Description

一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法
技术领域
本发明涉及功率变换及控制技术，具体涉及一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法。
背景技术
作为电能变换的中间环节，功率变流器由于频繁的开关动作及电和热应力，存在过压、过流及绝缘击穿的风险，因而故障率较高。据数据显示，功率开关器件是功率变流器中的最易发生故障的组件之一。在军事、航空航天和新能源发电等对可靠性要求较高的场合，提高功率变流器的运行可靠性，实现其有效的容错运行具有重要意义。
目前，针对三相两电平PWM变流器容错方式分为硬件容错控制和软件容错控制两大类。其中硬件容错控制方法是通过增加额外的开关器件进行容错控制，主要包括冗余变流器容错控制、冗余桥臂容错控制和冗余开关容错控制。硬件容错方法不仅增加了系统成本和拓扑复杂度，而且还需要修改控制程序，降低了系统的稳定性。软件容错的方式能够在开关管发生故障时，通过改变系统运行策略和控制参数对故障进行容错处理，不需要改变系统现有硬件布局和添加冗余部件，仅利用原系统未故障器件就可以最大程度恢复到故障前的运行状态。论文《基于等模补偿比和SVPWM八扇区划分的直驱式风力发电系统变流器容错控制》提出了基于等模补偿比的PWM整流器的容错控制方法，该方法通过八扇区划分对每个扇区的故障影响进行补偿，仅仅实现了单管故障和同一桥臂双管故障的容错控制。申请号201810927654.7的专利提出基于等轴补偿比的十二扇区两电平PWM整流器容错控制方法，通过十二扇区划分对每个扇区进行更为精准的补偿，但其补偿模型固定，对单管和多管故障的容错效果一般，有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，依靠自适应模型实时地自主选择最优的作用矢量，进一步优化了变流器单管、双管和三管的容错效果。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，包括如下步骤：
步骤1、采集当前时刻的直流电压、三相电流与电机的转速信号，对三相电流进行帕克变换得到dq轴电流；
步骤2、建立自适应模型，将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，计算得到参考转速值；
步骤3、建立自适应矢量抗扰动模型，将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压；
步骤4、计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量作比较，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量；
步骤5、根据选择的最优作用矢量，计算矢量的作用时间；
步骤6、根据作用矢量和作用时间，确定开关管开通时间，产生PWM脉冲，完成容错控制。
一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制系统，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）建立自适应模型，能够实时地自主选择最优的作用矢量，进一步优化了容错效果；2）通过自适应控制和矢量选择，能够实现变流器单管、双管和三管开路故障的容错控制。
附图说明
图1为直驱式永磁同步发电系统机侧变流器的结构图。
图2为本发明容错控制方法的控制框图，图中i a为a相电流，单位A；i b为b相电流，单位A；i c为c相电流，单位A；i d为定子d轴电流，单位A；i q为定子q轴电流，单位A；θ e 为电角度，单位rad；i d，ref为定子d轴参考电流，单位A；i q，ref为定子q轴参考电流，单位A；L s为定子电感，单位H；ψ m为永磁体磁链，单位V·s；
Figure 458859DEST_PATH_IMAGE001
为参考转速，单位rad/s；ω e为电转速，单位rad/s；
Figure 189048DEST_PATH_IMAGE002
为抗扰动后定子d轴电压，单位V；
Figure 234365DEST_PATH_IMAGE003
为抗扰动后定子q轴电压，单位V；u dc为直流电压，单位V。
图3为本发明容错控制方法的流程图。
图4为本发明三相两电平PWM变流器S1开关管单管故障图及容错效果图，其中（a）为S1开关管单管故障图，（b）为S1开关管单管故障容错图。
图5为本发明三相两电平PWM变流器S1S3开关管双管故障图及容错效果图，其中（a）为S1S3开关管单管故障图，（b）为S1S3开关管单管故障容错图。
图6为本发明三相两电平PWM变流器S1S3S5开关管三管故障图及容错效果图，其中（a）为S1S3S5开关管单管故障图，（b）为S1S3S5开关管单管故障容错图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1的直驱式永磁同步发电系统机侧变流器的结构图，其中Udc为直流母线电压，RL为直流侧负载，Cf为直流母线电容，S1、S4分别为A相上、下桥臂开关管，S3、S6分别为B相上、下桥臂开关管，S5、S2分别为C相上、下桥臂开关管。由于实际应用当中，机侧变流器的功率开关管发生故障的概率较大，所以本发明只考虑变流器中功率开关管故障，默认与其反并联的二极管仍正常工作。
据此，本发明提出一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，控制框图和流程图分别如图2和图3所示，步骤如下：
步骤1、对采集得到的三相电流进行帕克变换得到dq轴电流，具体方法为：
Figure 160733DEST_PATH_IMAGE004
式中，i a为a相电流，单位A；i b为b相电流，单位A；i c为c相电流，单位A；i d为定子d轴电流，单位A；i q为定子q轴电流，单位A；θ e 为电角度，单位rad。
步骤2、建立自适应模型，将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，计算得到参考转速值，具体方法为：
（1）建立自适应模型，表示为：
Figure 506263DEST_PATH_IMAGE005
式中，i d为定子d轴电流，单位A；i q为定子q轴电流，单位A；
Figure 109152DEST_PATH_IMAGE006
为定子d轴参考电流，单位A；
Figure 641764DEST_PATH_IMAGE007
为定子q轴参考电流，单位A；L d为定子电感在d轴上的分量，单位H；L q为定子电感在q轴上的分量，单位H；ψ m为永磁体磁链，单位V·s；
Figure 637402DEST_PATH_IMAGE008
为参考转速，单位rad/s；k p、k i为比例、积分系数；
（2）将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，即得到参考转速值。
步骤3、建立自适应矢量抗扰动模型，将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压，具体方法为：
（1）建立永磁同步电机模型：
Figure 571860DEST_PATH_IMAGE010
其中：
Figure 96382DEST_PATH_IMAGE011
Figure 132603DEST_PATH_IMAGE012
Figure 400773DEST_PATH_IMAGE013
式中，u d为定子d轴电压，单位V；u q为定子q轴电压，单位V；i a为a相电流，单位A；i b为b相电流，单位A；i c为c相电流，单位A；ω e为电转速，单位rad/s；L s为定子电感，H；R s为定子电阻，单位Ω；ψ m为永磁体磁链，单位V·s；θ e 为电角度，单位rad；
（2）建立永磁同步电机参考模型：
Figure 455316DEST_PATH_IMAGE015
（3）将永磁同步电机模型和永磁同步电机参考模型作差，得到自适应矢量抗扰动模型：
Figure 150740DEST_PATH_IMAGE017
式中，
Figure 172792DEST_PATH_IMAGE018
为抗扰动后定子d轴电压，单位V；
Figure 979074DEST_PATH_IMAGE019
为抗扰动后定子q轴电压，单位V；
（4）将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压。
步骤4、计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量作比较，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量，具体方法为：
（1）计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，计算公式为：
Figure 153703DEST_PATH_IMAGE020
式中，u dc为直流电压，单位V；u d j为不同开关函数下的定子d轴电压，单位V；u q j为不同开关函数下的定子q轴电压，单位V；S a，S b，S c分别为a，b，c相桥臂的开关函数，函数值为0代表桥臂下管开通上管关断，函数值为1代表桥臂上管开通下管关断，开关管不同开关状态组合分别对应8个作用矢量，分别为：V 0(000)、V 1(100)、V 2(110)、V 3(010)、V 4(011)、V 5(001)、V 6(101)、V 7(111)，V 0(000)与V 7(111)称为零矢量，V 1(100) ~ V 6(101)称为非零矢量，由于两个零矢量对系统的作用效果相同，因此仅用V 7统一表示零矢量；
（2）之后将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量进行比较，通过成本函数计算七个作用矢量各自的成本值，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量，其中成本函数为：
Figure 754449DEST_PATH_IMAGE021
式中，
Figure 14529DEST_PATH_IMAGE022
为抗扰动后定子d轴电压，单位V；
Figure 375234DEST_PATH_IMAGE023
为抗扰动后定子q轴电压，单位V；u d j为定子d轴电压，单位V；u q j为定子q轴电压，单位V；f是成本值。
步骤5、根据所选择的最优作用矢量，确定用于控制的作用矢量以及作用时间，产生PWM脉冲，完成容错控制，具体方法为：
（1）若最优作用矢量为零矢量，则采用零矢量作用整个控制周期；
（2）若最优作用矢量不为零矢量，则采用一个非零矢量与一个零矢量共同作用，并结合该非零矢量与零矢量的成本值，确定其各自的作用时间；
Figure 404370DEST_PATH_IMAGE024
Figure 707175DEST_PATH_IMAGE025
Figure 188972DEST_PATH_IMAGE026
式中，t n为非零矢量的作用时间，单位s；t 0为零矢量的作用时间，单位s；t n、t 0满足t n+t 0=T s，其中T s为控制周期，J 0为成本值最小的零矢量的成本值，单位V；Ji为成本值最小的非零矢量的成本值，单位V；λ为权重比；
当A、B、C桥臂上管发生故障时，选择用于控制的零矢量为V 0，则结合表1，确定各开关管开通时间，并产生PWM脉冲Sa、Sb、Sc完成容错控制；当A、B、C桥臂下管发生故障时，选择用于控制的零矢量为V 7，则结合表2，确定各开关管开通时间，并产生PWM脉冲Sa、Sb、Sc完成容错控制；
表1零矢量为V 0时PWM脉冲确定原则表
Figure 586324DEST_PATH_IMAGE027
表2零矢量为V 7时PWM脉冲确定原则表
Figure 469967DEST_PATH_IMAGE028
表1所述确定原则为：当若用于控制的作用矢量为V 0零矢量，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、0、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 1，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、0、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 2，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、t n、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 3，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、t n、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 4，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、t n、t n；若用于控制的作用矢量为V 0与V 5，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、0、t n；若用于控制的作用矢量为V 0与V 6，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、0、t n。
表2所述确定原则为：若用于控制的作用矢量为V 7零矢量，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、T s、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 1，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、t n、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 2，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、T s、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 3，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、T s、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 4，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、T s、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 5，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、t n、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 6，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、t n、T s，以上为A、B、C桥臂上管高电平、下管低电平的时间，由于脉冲只有高、低两种状态，因此在一个控制周内其他时间的脉冲为上管低电平、下管高电平。
本发明还提出一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制系统，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，基于所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
为了验证本发明方案的有效性，以变流器单管、双管和三管故障为例，进行容错效果分析。
实施例1
本实施例以S1管发生故障为例，如图4（a）图所示，当开关管S1管发生故障时，A相电流下半相消失，S1管无法完成开通动作，因此有效矢量V 1(100)，V 2(110)，V 6(101)与零矢量V 7(111)失效。在作用矢量畸变区域中，本发明通过自适应模型实时地进行最优矢量选择，计算7个作用矢量的成本值，主动选择成本值最优的作用矢量将故障系统尽可能地恢复至健康的系统状态。由于V 7矢量失效，系统输入V 0矢量作用，并最终确定占空比产生PWM信号，完成控制。结果如图4（b）所示。
从图4（b）可以看出，容错后，a相电流下半相恢复，三相电流基本恢复至正弦，直流侧电压由58.9V恢复至75.2V。
实施例2
本实施例以S1、S3管发生故障为例，如图5（a）所示，当开关管S1、S3管发生故障时，A相电流下半相消失，S1管无法完成开通动作，因此有效矢量V 1(100)，V 2(110)，V 6(101)与零矢量V 7(111)失效；B相电流下半相消失，S3管无法完成开通动作，V 2(110)，V 3(010)，V 4(011)与零矢量V 7(111)失效。本发明通过自适应模型实时地进行最优矢量选择，计算7个作用矢量的成本值，主动选择成本值最优的作用矢量将故障系统尽可能地恢复至健康的系统状态。由于V 7矢量失效，系统输入V 0矢量作用，并最终确定占空比产生PWM信号，完成控制。
从图5（b）可以看出，容错后，三相电流基本恢复至正弦，直流侧电压由33.6V恢复至78.6V。
实施例3
本实施例以S1、S3、S5管发生故障为例，如图6（a）所示，当开关管S1、S3、S5管发生故障时，上管全部失效，造成类似“停机状态”，系统三相电降至零附近。本发明通过自适应模型实时地进行最优矢量选择，计算7个作用矢量的成本值，主动选择成本值最优的作用矢量将故障系统尽可能地恢复至健康的系统状态。由于V 7矢量失效，系统输入V 0矢量作用，并最终确定占空比产生PWM信号，完成控制。结果如图6（b）示。
从图6（b）可以看出，容错后，a、b、c相电流上、下半相恢复，基本恢复至正弦，直流侧电压由43.2V恢复至80.0V。
表3本发明与12扇区法的实施效果对比表
Figure 943673DEST_PATH_IMAGE029
由上述三个实施例表明，本发明所提出的方法可以完成单管、双管、三管的容错控制。相比于申请号201810927654.7的发明专利（记为12扇区法）所提出的容错方法，本发明容错运行的三相电流总谐波畸变率（THD）更低，进一步提高了容错效果。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、采集当前时刻的直流电压、三相电流与电机的转速信号，对三相电流进行帕克变换得到dq轴电流；
步骤2、建立自适应模型，将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，计算得到参考转速值；
步骤3、建立自适应矢量抗扰动模型，将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压；
步骤4、计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量作比较，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量；
步骤5、根据选择的最优作用矢量，计算矢量的作用时间；
步骤6、根据作用矢量和作用时间，确定开关管开通时间，产生PWM脉冲，完成容错控制。
2.根据权利要求1所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，步骤1中，对采集得到的三相电流进行帕克变换得到dq轴电流，计算方法为：
Figure 722683DEST_PATH_IMAGE001
式中，i a为a相电流，单位A；i b为b相电流，单位A；i c为c相电流，单位A；i d为定子d轴电流，单位A；i q为定子q轴电流，单位A；θ e 为电角度，单位rad。
3.根据权利要求1所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，步骤2中，建立自适应模型，将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，计算得到参考转速值，具体方法为：
（1）建立自适应模型，表示为：
Figure 108665DEST_PATH_IMAGE003
式中，i d为定子d轴电流，单位A；i q为定子q轴电流，单位A；
Figure 357244DEST_PATH_IMAGE004
为定子d轴参考电流，单位A；
Figure 221295DEST_PATH_IMAGE005
为定子q轴参考电流，单位A；L d为定子电感在d轴上的分量，单位H；L q为定子电感在q轴上的分量，单位H；ψ m为永磁体磁链，单位V·s；
Figure 753776DEST_PATH_IMAGE007
为参考转速，单位rad/s；k p、k i为比例、积分系数；
（2）将变换得到的dq轴电流通过PI调节得到dq轴电压，并将变换得到的dq轴电流输入到自适应模型，即得到参考转速值。
4.根据权利要求1所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，步骤3中，建立自适应矢量抗扰动模型，将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压，具体方法为：
（1）建立永磁同步电机模型：
Figure 45080DEST_PATH_IMAGE008
其中：
Figure 780955DEST_PATH_IMAGE009
Figure 448697DEST_PATH_IMAGE010
Figure 835684DEST_PATH_IMAGE011
式中，u d为定子d轴电压，单位V；u q为定子q轴电压，单位V；i a为a相电流，单位A；i b为b相电流，单位A；i c为c相电流，单位A；ω e为电转速，单位rad/s；L s为定子电感，H；R s为定子电阻，单位Ω；ψ m为永磁体磁链，单位V·s；θ e 为电角度，单位rad；
（2）建立永磁同步电机参考模型：
Figure 563469DEST_PATH_IMAGE012
（3）将永磁同步电机模型和永磁同步电机参考模型作差，得到自适应矢量抗扰动模型：
Figure 786640DEST_PATH_IMAGE014
式中，
Figure 992493DEST_PATH_IMAGE015
为抗扰动后定子d轴电压，单位V；
Figure 984720DEST_PATH_IMAGE016
为抗扰动后定子q轴电压，单位V；
（4）将自适应模型中计算得到的参考转速与dq轴电压输入到自适应矢量抗扰动模型，计算得到抗扰动之后的dq轴电压。
5.根据权利要求1所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量作比较，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量，具体方法为：
（1）计算用于控制的7个作用矢量分别对应的7组dq轴定子电压，计算公式为：
Figure 132674DEST_PATH_IMAGE017
式中，u dc为直流电压，单位V；u d j为不同开关函数下的定子d轴电压，单位V；u q j为不同开关函数下的定子q轴电压，单位V；S a，S b，S c分别为a，b，c相桥臂的开关函数，函数值为0代表桥臂下管开通上管关断，函数值为1代表桥臂上管开通下管关断，开关管不同开关状态组合分别对应8个作用矢量，分别为：V 0(000)、V 1(100)、V 2(110)、V 3(010)、V 4(011)、V 5(001)、V 6(101)、V 7(111)，V 0(000)与V 7(111)称为零矢量，V 1(100) ~ V 6(101)称为非零矢量，由于两个零矢量对系统的作用效果相同，因此仅用V 7统一表示零矢量；
（2）之后将得到的抗扰动之后的dq轴电压与7个作用矢量进行比较，通过成本函数计算七个作用矢量各自的成本值，选择成本值最小的作用矢量作为最优作用矢量，其中成本函数为：
Figure 843141DEST_PATH_IMAGE018
式中，
Figure 852685DEST_PATH_IMAGE019
为抗扰动后定子d轴电压，单位V；
Figure 964997DEST_PATH_IMAGE020
为抗扰动后定子q轴电压，单位V；u d j为定子d轴电压，单位V；u q j为定子q轴电压，单位V；f是成本值。
6.根据权利要求1所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，其特征在于，步骤5中，根据所选择的最优作用矢量，确定用于控制的作用矢量以及作用时间，产生PWM脉冲，完成容错控制，具体方法为：
（1）若最优作用矢量为零矢量，则采用零矢量作用整个控制周期；
（2）若最优作用矢量不为零矢量，则采用一个非零矢量与一个零矢量共同作用，并结合该非零矢量与零矢量的成本值，确定其各自的作用时间；
Figure 18273DEST_PATH_IMAGE021
Figure 216036DEST_PATH_IMAGE022
Figure 763692DEST_PATH_IMAGE023
式中，t n为非零矢量的作用时间，单位s；t 0为零矢量的作用时间，单位s；t n、t 0满足t n+t 0=T s，其中T s为控制周期，J 0为成本值最小的零矢量的成本值，单位V；Ji为成本值最小的非零矢量的成本值，单位V；λ为权重比；
当A、B、C桥臂上管发生故障时，选择用于控制的零矢量为V 0，则结合表1，确定各开关管开通时间，并产生PWM脉冲Sa、Sb、Sc完成容错控制；当A、B、C桥臂下管发生故障时，选择用于控制的零矢量为V 7，则结合表2，确定各开关管开通时间，并产生PWM脉冲Sa、Sb、Sc完成容错控制；
表1零矢量为V 0时PWM脉冲确定原则表
Figure 730511DEST_PATH_IMAGE024
表2零矢量为V 7时PWM脉冲确定原则表
Figure 243705DEST_PATH_IMAGE025
表1所述确定原则为：若用于控制的作用矢量为V 0零矢量，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、0、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 1，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、0、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 2，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、t n、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 3，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、t n、0；若用于控制的作用矢量为V 0与V 4，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、t n、t n；若用于控制的作用矢量为V 0与V 5，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为0、0、t n；若用于控制的作用矢量为V 0与V 6，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、0、t n；
表2所述确定原则为：若用于控制的作用矢量为V 7零矢量，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、T s、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 1，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、t n、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 2，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、T s、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 3，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、T s、t n；若用于控制的作用矢量为V 7与V 4，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、T s、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 5，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为t n、t n、T s；若用于控制的作用矢量为V 7与V 6，则A、B、C桥臂上管高电平下管低电平的时间分别为T s、t n、T s；
以上为A、B、C桥臂上管高电平、下管低电平的时间，由于脉冲只有高、低两种状态，因此在一个控制周内其他时间的脉冲为上管低电平、下管高电平。
7.一种基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制系统，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，基于权利要求1-6任一项所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，基于权利要求1-6任一项所述的基于自适应控制的两电平PWM变流器容错控制方法，实现两电平PWM变流器容错控制。
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吴晓亮等: "三相六开关容错逆变器驱动PMSM 的预测转矩控制", 《微电机》 *

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