【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及傳感器,尤其涉及一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置。
技術介紹
1、直流電力電子變換器可提升直流電壓的幅值,在電力和能源轉換系統有重要的地位,變換器的輸出電壓和輸出電流是變換器的兩個重要指標,控制反饋電路可確保這兩個指標跟蹤期望的穩態值。由于傳感器設備的老化和一些未知的原因,會導致電壓傳感器和電流傳感器的測量值失真,因此錯誤的測量值送入控制器會導致占空比失真,從而導致電壓和電流偏離期望的穩態值,進而會導致整個能源轉換系統的性能惡化甚至整個系統的失敗。
技術實現思路
1、有鑒于此,本專利技術的目的在于提出一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,以解決錯誤的測量值送入控制器會導致占空比失真,從而導致電壓和電流偏離期望的穩態值的問題。
2、基于上述目的,本專利技術提供了一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,包括輸出端電流傳感器,輸出端電壓傳感器,還包括:輸入端電流傳感器、輸入端電壓傳感器、電流傳感器故障估計器、電壓傳感器故障估計器和控制器,其中:
3、所述輸出端電流傳感器用于測量變換器的輸出端電流,所述輸出端電壓傳感器用于測量變換器的輸出端電壓;
4、所述輸入端電流傳感器用于測量變換器的輸入端電流,所述輸入端電壓傳感器用于測量變換器的輸入端電壓;
5、所述電流傳感器故障估計器用于基于輸入端電流傳感器的輸入測量數值計算理論的電流輸出值,并基于理論的電流輸出值和輸出端電流傳感器的輸出端測量數值計算獲得輸出端電流傳感器的故障估計,基
6、所述電壓傳感器故障估計器用于基于輸入端電壓傳感器的輸入測量數值計算理論的電壓輸出值,并基于理論的電壓輸出值和輸出端電壓傳感器的輸出端測量數值計算獲得輸出端電壓傳感器的故障估計,基于輸出端電壓傳感器的故障估計,測量的輸出電壓值和設定的輸出電壓參考值計算獲得控制器電壓估計閉環的輸入值;
7、所述控制器用于基于實時的控制器電流估計閉環的輸入值和控制器電壓估計閉環的輸入值建立誤差分析系統輸出修正后的電壓方波。
8、可選的,所述輸出端電流傳感器的輸出故障估計=輸出端電流傳感器的測量數值-理論的電流輸出值。
9、可選的,所述控制器電流估計閉環的輸入值=(測量的輸出電流值-輸出端電流傳感器的故障估計)-設定的輸出電流參考值。
10、可選的,所述電壓傳感器的輸出故障估計=輸出端電壓傳感器的測量數值-理論的電壓輸出值。
11、可選的,所述控制器電壓估計閉環輸入值=(測量的輸出電壓值-輸出端電壓傳感器的故障估計)-設定的輸出電壓參考值。
12、可選的,所述裝置還包括限制器,所述限制器用于接收修正后的電壓方波,并調整修正后的電壓方波的幅度到預定值。
13、可選的,所述裝置還包括脈寬調制器,所述脈寬調制器用于調整修正后的電壓方波的脈寬。
14、本裝置在使用時設置在變換器上,通過輸出端電流傳感器測量變換器的輸出端電流,通過輸出端電壓傳感器測量變換器的輸出端電壓,通過輸入端電流傳感器測量變換器的輸入端電流,通過輸入端電壓傳感器測量變換器的輸入端電壓,通過電流傳感器故障估計器基于輸入端電流傳感器的輸入測量數值計算理論的電流輸出值,并基于理論的電流輸出值和輸出端電流傳感器的輸出端測量數值計算獲得輸出端電流傳感器的故障估計,基于輸出端電流傳感器的故障估計,測量的輸出電流值和設定的輸出電流參考值計算獲得控制器電流估計閉環的輸入值;通過電壓傳感器故障估計器基于輸入端電壓傳感器的輸入測量數值計算理論的電壓輸出值,并基于理論的電壓輸出值和輸出端電壓傳感器的輸出端測量數值計算獲得輸出端電壓傳感器的故障估計,基于輸出端電壓傳感器的故障估計,測量的輸出電壓值和設定的輸出電壓參考值計算獲得控制器電壓估計閉環的輸入值;所述控制器用于基于實時的控制器電流估計閉環的輸入值和控制器電壓估計閉環的輸入值建立誤差分析系統輸出修正后的電壓方波。
15、由上述可知,本裝置兩個時變的故障估計器可以分別有效地估計各種傳感器故障,如跳變故障、偏移故障、卡住故障、高頻故障和間隙故障,因此,對電壓傳感器的故障和電流傳感器測量失真可以實現有效的實時診斷,并基于計算的數據可以得到故障類型和故障嚴重程度的全面信息。通過對電壓和電流傳感器測量值的修正,修正值可有效地逼近健康傳感器的測量值,在鎮定控制器的作用下,boost容錯變換器電路可實現i)無傳感器故障;ii)單個傳感器故障;iii)電壓和電流傳感器同時失真3種情況下的穩態電容電壓和穩態電感電流的有效跟蹤,電壓方波經過修正,解決了錯誤的測量值送入控制器會導致占空比失真,從而導致電壓和電流偏離期望的穩態值的問題,可提高boost變換器等變換器電路的可靠性和安全性。
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1.一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,包括輸出端電流傳感器,輸出端電壓傳感器,其特征在于,還包括:輸入端電流傳感器、輸入端電壓傳感器、電流傳感器故障估計器、電壓傳感器故障估計器和控制器,其中:
2.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述輸出端電流傳感器的輸出故障估計=輸出端電流傳感器的測量數值-理論的電流輸出值。
3.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述控制器電流估計閉環的輸入值=(測量的輸出電流值-輸出端電流傳感器的故障估計)-設定的輸出電流參考值。
4.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述電壓傳感器的輸出故障估計=輸出端電壓傳感器的測量數值-理論的電壓輸出值。
5.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述控制器電壓估計閉環輸入值=(測量的輸出電壓值-輸出端電壓傳感器的故障估計)-設定的輸出電壓參考值。
6.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征
7.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述裝置還包括脈寬調制器,所述脈寬調制器用于調整修正后的電壓方波的脈寬。
...【技術特征摘要】
1.一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,包括輸出端電流傳感器,輸出端電壓傳感器,其特征在于,還包括:輸入端電流傳感器、輸入端電壓傳感器、電流傳感器故障估計器、電壓傳感器故障估計器和控制器,其中:
2.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述輸出端電流傳感器的輸出故障估計=輸出端電流傳感器的測量數值-理論的電流輸出值。
3.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正裝置,其特征在于,所述控制器電流估計閉環的輸入值=(測量的輸出電流值-輸出端電流傳感器的故障估計)-設定的輸出電流參考值。
4.根據權利要求1所述的一種變換器上傳感器故障診斷和修正...
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