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第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 可变结构容错式电机系统研究现状 3

1.2.1 容错电机本体研究现状 3

1.2.2 驱动电路拓扑结构研究现状 9

1.2.3 容错控制算法研究现状 13

1.2.4 故障诊断算法研究现状 14

1.3 主要研究内容 17

第2章 可变结构容错式机电作动系统 18

2.1 引言 18

2.2 机电作动系统可靠性的木桶原理 18

2.3 电机驱动系统可靠性分析 19

2.4 机电作动系统可靠性分析 22

2.5 可变结构容错式机电作动系统及其可靠性分析 28

2.6 小结 30

第3章 可变结构式多相永磁容错电机 32

3.1 引言 32

3.2 永磁容错电机结构分析 32

3.2.1 绕组结构 32

3.2.2 相数与失效率及超额因数的关系 34

3.2.3 相数与损耗关系 35

3.2.4 永磁体阵列 36

3.3 六相永磁容错电机性能分析 40

3.3.1 磁链分析 41

3.3.2 磁场分析 42

3.3.3 转矩脉动分析 42

3.3.4 绕组开路性能分析 43

3.3.5 绕组短路性能分析 44

3.4 六相永磁容错电机数学模型 45

3.4.1 电压方程 45

3.4.2 磁链方程 45

3.4.3 电动势方程 46

3.4.4 转矩方程 46

3.5 开路和短路故障容错控制 47

3.5.1 单相绕组开路故障容错控制 47

3.5.2 单相绕组短路故障容错控制 48

3.5.3 三相永磁容错电机中单相绕组开路故障容错控制 48

3.5.4 算法验证 49

3.6 电机可变结构研究 54

3.6.1 九相可变结构永磁容错电机 54

3.6.2 绕组变结构策略 56

3.6.3 绕组变结构仿真和实验验证 59

3.7 小结 60

第4章 可变结构式驱动拓扑结构 61

4.1 引言 61

4.2 冗余电源可重构容错式驱动拓扑结构 61

4.2.1 正常工作 62

4.2.2 开路故障容错策略 64

4.2.3 短路故障容错策略 67

4.3 H桥可变结构式驱动拓扑 73

4.4 星形可变结构式驱动拓扑 76

4.5 相邻可变结构式驱动拓扑 79

4.6 3N＋3可变结构式驱动拓扑 81

4.7 仿真实验 84

4.8 小结 87

第5章 基于数学计算的故障诊断方法 88

5.1 引言 88

5.2 基于数学计算的故障诊断 88

5.2.1 数学基础知识 88

5.2.2 数学模型 89

5.3 三相永磁容错电机绕组开路故障诊断 93

5.4 四相永磁容错电机的绕组开路和短路故障诊断 96

5.4.1 正常工作状态 96

5.4.2 绕组开路故障诊断 97

5.4.3 绕组短路故障诊断 98

5.5 小结 100

第6章 容错电机驱动控制系统实验平台 102

6.1 总体设计 102

6.2 容错控制器 103

6.3 可变结构式驱动（器）拓扑结构 104

6.4 电机转子位置、转速测量 105

6.5 电流测量及限流保护电路 106

6.6 容错控制软件设计 109

6.7 测试平台搭建 112

6.8 小结 113

第7章 总结与展望 114

7.1 总结 114

7.2 展望 115

参考文献 116

编后记 126