变频调速系统在工业和国防领域应用广泛，而作为其核心的变频器在高电压、大电流构成的复杂电磁环境下易发生故障，造成巨大的经济损失，危害人身安全，其安全性和可靠性问题亟待解决。本课题摒弃了传统方法中以冗余换取可靠性的思想，在不增添任何硬件资源的前提下，针对易发生故障的开关管、电流传感器、速度传感器及直流母线电容器开展故障诊断及容错控制研究。创新性地提出了单电流传感器矢量控制理论、可重构状态观测器理论进行速度传感器和电流传感器的集成故障诊断；提出了一种非线性比例积分全阶观测器进行开关管的多管故障诊断，提高诊断速度，避免误诊断；研究四开关甚至三开关拓扑结构的容错控制PWM调制策略及过调制策略；离线辩识直流母线铝电解电容的电容值和ESR值，提炼失效性分析标准，进行寿命预测。本课题的研究将会提升变频调速系统的故障容限，规避异常停机所造成的巨大经济损失，为变频调速系统的可靠性研究提供理论基础和技术保障。 2100433B
