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为解决三相电机设备维修复杂与突发情况下的失控问题,多相电机近年来已经成为电机产业的一个重要发展方向。作为核心内容,多相电机的容错控制是保证系统稳定运行的关键因素。本文所研究的六相永磁同步电机容错控制系统,因其电机相数冗余的特点,可以通过容错补偿控制算法,使电机故障时能恢复运行,不会导致突然停机的恶性事件发生,因此非常适用于注重稳定的军事、核电站、航空航天等领域。本文结合六相永磁同步电机容错控制特点,从以下几个方面展开研究:首先,利用MATLAB/Simulink,搭建六相PMSM控制系统。在两相同步旋转坐标系下选用id=0控制,电机控制系统中的双闭环采用PI控制进行调节,对其进行仿真分析。推导六相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换矩阵,将非线性、多变量、磁链交叉耦合的六相PMSM数学模型进行解耦,阐述六相PMSM定子绕组结构特点和工作原理。其次,对缺相后剩余相电流的相位和幅值进行调节以期达到容错补偿效果,前提是保证电机定子绕组缺相前后合成磁势相等。研究六相PMSM出现一相及两相定子绕组开路故障时的磁势(正交和非正交两种情况),在故障后切换到电流滞环控制并进行磁势补偿。再次,将滑模控制(sliding mode control,简称SMC)结合到六相PMSM容错控制系统中,并针对滑模抖振问题来设计新型趋近律,可削弱抖振且提高趋近滑模面的速度。本文为减小因六相电机内部参数的变化及外部扰动带来的影响,提高容错控制系统的动态性能,根据此方法设计滑模速度控制器,利用李雅普诺夫函数验证闭环控制系统的稳定性,并通过仿真验证其控制性能的优越性。最后,在以上对六相永磁同步电机容错控制系统技术设计的研究基础上,在MATLAB\Simulink中,搭建SMC速度控制器数学模型,建立六相PMSM容错控制系统,对滑模控制和PI控制下的容错控制系统仿真波形进行对比分析。