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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明公开了一种具备电流传感器故障容错能力的磁悬浮轴承控制器及控制方法、系统，属于磁悬浮轴承控制领域。对于五自由度磁悬浮轴承控制器，有两个电流传感器对十个绕组进行采样，通过电流预测值与传感器采样值进行比较，进行电流传感器的故障检测与定位，当其中一个电流传感器发生故障时，可迅速切换到容错状态，从而避免因传感器发生故障导致控制失效、转子跌落。本发明可增强磁轴承控制器的可靠性，应用于磁悬浮轴承控制领域。

主权项：1.一种具备电流传感器故障容错能力的磁悬浮轴承控制器，所述磁悬浮轴承包括四个径向自由度和一个轴向自由度，每个自由度有两个绕组，共有十个绕组；其特征在于，所述控制器包括直流母线、直流电源以及，一个公共桥臂，包括上桥臂和下桥臂，上桥臂包括上开关管，下桥臂包括下开关管，串联在直流电源的正负极之间，构成充放电回路；十个非公共桥臂，各所述非公共桥臂均包括上桥臂和下桥臂，上桥臂包括上开关管，下桥臂包括下开关管，均通过直流母线与公共桥臂、直流电源正负极并联后串联，构成续流回路；两个电流传感器，分别为第一电流传感器CS1、第二电流传感器CS2，其中CS1位于充放电回路上，CS2位于续流回路上；控制单元，用于根据CS1、CS2的信号进行故障检测；若未检测出异常，按照正常工作模式进行控制；若检测出异常，对故障电流传感器进行定位并隔离，进入容错工作模式；其中，在正常工作模式下，在一个开关周期，CS1和CS2分别采样同一个自由度的两个绕组，所述两个绕组处于采样模式，其它绕组处于控制模式，直到下一个周期采样另一个自由度的两个绕组；对于处于采样模式的两个绕组，其中一个绕组Nna在开关周期初始时刻处于充电放电状态，另一个绕组Nnb在开关周期初始时刻处于续流状态，采样在周期初始时刻完成，在此开关周期的剩余时刻，两个绕组均处于续流状态；其中N为X或Y，n为1或2；对于处于控制模式的其它绕组，在周期初始时刻处于续流状态，待采样结束后，在此开关周期的剩余时刻，绕组状态由电流环PI控制给定的调制比决定；在容错工作模式下，若CS1发生故障，则由CS2对十个绕组进行采样，每个开关周期电流传感器采样一个绕组的电流值，被采样的绕组处于续流状态；其它绕组在采样时刻处于充电放电状态，充放电状态由电流流向决定，在此开关周期的剩余时刻，绕组状态由电流环PI控制给定的调制比决定；电流传感器依次对十个绕组进行采样；若CS2发生故障，则由CS1对十个绕组进行采样，每个开关周期电流传感器采样一个绕组的电流值，被采样的绕组在开关周期初始时刻处于充电放电状态，在此开关周期的剩余时刻处于续流状态；其它绕组在采样时刻处于续流状态，在此开关周期的剩余时刻，绕组状态由电流环PI控制给定的调制比决定；电流传感器依次对十个绕组进行采样。

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