相电流传感器故障发生后，由于定子三相电流的平衡被破坏，势必引起电磁转矩的振荡，将会导致转矩闭环PMSM 控制系统性能降低，因此在PMSM 控制系统中开展故障检测和诊断的最终目的也是为了使闭环控制系统获得与故障前相似的性能，并仍旧具有比较理想的系统特性，即实现PMSM 系统的容错控制。本节主要采用基于滑模变结构控制理论，利用故障的重构值和其他状态量的观测值来修正滑模控制器的参数，以实现永磁同步电机驱动系统的主动容错控制。容错控制算法结构如图4-1 所示。

图4-1　容错控制算法结构图

容错控制算法设计如下：

定义d-q 轴电流误差分别为

选取滑模面为

由于永磁同步电机驱动系统采用 *

di ＝0 的控制方案，则有

首先采用趋近律方法设计q 轴电流容错控制器。

由第3章式（3-1）所示的永磁同步电机电压方程知

所以

选取如下滑模趋近律[11]：

式中，k、δ 均大于零；0<ε<1；x 为系统状态变量。

将上述趋近律引入式（4-34），可得

可求得q 轴电流环容错控制算法为

其中

式中，Δuqf 为克服故障对系统的影响而为容错控制器设计的修正值。

同理对d 轴电流容错控制器进行设计。

由第3章式（3-1）所示的电压方程可得

所以

将滑模趋近律引入式（4-41），可得

可求得基于趋近律的d 轴电流环容错控制算法为(www.daowen.com)

其中

式中，Δudf 为克服故障对系统的影响而为容错控制器设计的修正值。

说明1：容错控制算法中iˆd 和ˆqi 为本章设计的滑模观测器输出电流在定子d-q 轴的分量，由ˆiα 和

ˆiβ 通过 Park 变换获得； fˆd 和fˆq 为相电流传感器故障重构值在定子d-q 轴的分量，也由ˆfα 和ˆfβ 通过Park 变换获得。