文献综述（或调研报告）：
从 20 世纪 90 年代末开始，国内外学者逐步将容错控制技术应用在电机方面。1995 年，美国学者针对三相感应电机单相运行模式，提出从软件控制上采用谐波电压注入法对谐波转矩进行补偿的控制策略，从而允许系统平稳运行，同时为了消除参数变化给系统带来的不稳定性，提出了一种通用的搜索算法[1]。2000年， Bolognani针对受逆变器功率器件故障影响的永磁同步电机驱动器提出了一种硬件和软件的补救策略受。实验分别对故障相隔离技术和故障的驱动器的转矩控制给出验证。取得的成果同时显示工业所提出的容错控制的可行性和及时从故障发生状态恢复，它可以适应许多实际应用程序[2]。 2001 年，Correa 针对三相感应电动机驱动系统的逆变器单相短路故障，详细描述了电机控制系统在故障后的运行特点，在对故障模式下系统正常运行需满足的条件详细分析的基础上，设计了故障检测模块并提出一种四桥臂逆变器的容错控制方法[3] 。2004 年，Diallo 提出了一种高性能的混合动力汽车电机容错控制系统，所提出的方法在传感器发生故障情况时，控制器能够平滑过渡；同时，根据混合动力汽车对无位置传感器操作的需求，设计了一种实用的无传感器控制方案，用于提出的容错控制系统中，其中速度估计器是基于感应电动机互感数值的磁特性斜率，仿真结果表明，该方法在速度和转矩响应方面，具有很好的控制效果[4]。2009 年，Ahmad Akrad 针对机械传感器失效模式，提出一种具体的容错控制器，将虚拟传感器（一个两阶段的扩展卡尔曼滤波器与一个反电动势自适应观测）和投票算法相融合，并结合实际传感器建立了一个容错控制器[5]。
然而，国内学者对电机容错控制系统的研究要晚一些。
2004 年，针对多相 PMSM驱动系统缺相运行模式，刘维亭以故障前后旋转磁动势相等为原则，根据故障后剩余相绕组的分布特点，提出了故障后定子电流幅值和相位要满足的条件，从而提出了一种基于多相系统综合矢量方法的容错控制方案。最后通过实验验证了该方法在故障发生时仍能输出平稳、脉动较小的转矩[6]。2005 年，周元钧、刘宇杰提出了一种双 Y 型绕组的 PMSM 冗余容错控制系统用于航空航天方面。双通道系统由两套逆变器及双绕组 PMSM 组成，当一个通道放生故障时系统会切换到另一个通道继续运行，从而实现系统的高性能容错[7]。2007 年，浙江大学孙丹教授针对 PMSM DTC(Direct Torque Control,直接转矩控制)单相绕组短路故障或逆变器单相开路故障模式，提出一种基于容错逆变器的容错控制系统[8]。通过对 PMSM DTC 容错控制系统的仿真分析，证明电机驱动系统在故障发生后仍能平稳运行同时保证了 DTC 良好的运行性能。2008 年，大连理工大学技术研究所针对感应电机的传感器失效模式，提出一种重构控制策略。该策略在故障发生期间，能根据剩余的信息进行重构切换，以便保证电机仍能运行在高性能状态。为了避免对电机参数的依赖，设计了一种基于滑模控制的自适应定子磁链观测器，提高了系统的鲁棒性。同时，结合模糊控制算法设计了模糊控制切换模块，实现了转矩、转速的平滑切换[9]。2010年，冯江华从实现轨道交通直接传动和直接替换现有异步牵引系统两方面阐述了目前永磁同步牵引系统的研究概况，。综合技术趋势和工程化，从系统设计策略、主电路结构、永磁同步电机、控制策略以及运营维护等方面对永磁同步牵引系统进行了具体的分析[10]。2011年，哈尔滨工业大学崔淑梅对电动汽车电机驱动系统的过压、欠压、过流、逻辑电压、通讯等失效故障的原因进行了分析，并对软性故障模式，在满足整车性能需求的前提下，设计了故障检测模块并提出一种容错控制策略[11]。2014年，东南大学王伟针对轨道交通提出一个容错PM牵引模块，其中有三个不同的操作模式：正常，隔离，和容错模式。三种模式导致不同的操作，如最大速度和最大牵引力。并用实验验证所提出的容错PM牵引模块的可行性和有效性[12]。2011年，河南工程学院程辉针对开关功率器件长时间运行的不稳定及定子绕组断路故障, 限制了内部永磁同步电机在高可靠性驱动领域中的应用提出了一种具有容错功能的驱动控制系统, 在三相三桥臂逆变器的基础上, 新增加一个桥臂, 使之在故障发生后与星型连接的永磁同步电机的中性电线相连, 在电机内部仍能形成圆形旋转磁场, 建立了驱动控制仿真模型验证了可行性[13]。
参考文献
[1] Ddaprasad K.V.,Bose B.K.．On-line search based on pulsating torque compensation of a fault mode single-phase variable frequency induction motor drive[J].IEEE Transactions on Industry Applications 1995,31(4):802-811.
[2] Bolognani S.，Zordan M.，Zigliotto M.．Experimental fault-tolerant control of a PMSM drive[J]．IEEE Transactions on Industrial Electronics，2000，47(5)：1134-1141．
[3] Beltrao M.,Brandao J.,Roberto C.．An induction motor drive system with improved fault tolerance[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2001,37(3):873-879.
[4] Diallo D.,Benbouzid M.E.,Makouf A.．A fault-tolerant control architecture for induction motor drives in automotive applications[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2004,53(6):47-55．
[5] Ahmad A.,Mickaeuml;l H.．An observer based mechanical sensor failure fault tolerant controller structure in PMSM drive[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2006,55(2):1847-1855.
