隨著電力電子和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的控制方式。在目前廣泛應(yīng)用于數(shù)控車(chē)床、紡織機(jī)械、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)中，采用全數(shù)字化的控制方式已是大勢(shì)所趨。數(shù)字化控制與模擬控制相比不僅具有控制方便，性能穩(wěn)定，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，智能化控制開(kāi)辟了發(fā)展空間。全數(shù)字控制的調(diào)速系統(tǒng)不僅可以方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制，同時(shí)通過(guò)軟件的編程可以實(shí)現(xiàn)多種附加功能，使得調(diào)速系統(tǒng)更為人性化，智能化，這也正是模擬控制所不能達(dá)到的。 采用全數(shù)字控制的系統(tǒng)，可以通過(guò)對(duì)軟件的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)功能。文獻(xiàn)[1-2] 針對(duì)由pwm逆變器產(chǎn)生的故障，提出了一些軟件補(bǔ)救策略。本文針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)（brushless dc motor, bldcm）在應(yīng)用中存在的相序連接故障，提出了一種軟件容錯(cuò)方案。通常情況下，當(dāng)電機(jī)輸出相序不匹配時(shí)，往往需要人為判斷故障原因，并使電機(jī)與控制器相序匹配。這需要人的參與并改變電機(jī)的電纜連接。本文提出了一種相序故障的容錯(cuò)方案，通過(guò)軟件方法可以方便、快速的判斷出故障相，同時(shí)控制軟件調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的輸出相序，因此擁有故障的自恢復(fù)功能。實(shí)驗(yàn)表明，使用該方法可以準(zhǔn)確的判斷出發(fā)生的相序故障，并且在故障排除后可以正常的啟動(dòng)，整個(gè)過(guò)程不需要人的參與和改變?nèi)魏谓泳€(xiàn)。

系統(tǒng)原理bldcm轉(zhuǎn)子采用永磁體激磁，功率密度高，控制簡(jiǎn)單，調(diào)速性能好，因此在交流傳動(dòng)中獲得廣泛應(yīng)用。目前已有大量的文獻(xiàn)對(duì)bldcm的控制技術(shù)[3]以及恒功率弱磁[4-6]等進(jìn)行了研究。下面將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)以及bldcm的控制原理進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。圖1是整個(gè)系統(tǒng)的主電路圖，本系統(tǒng)中，bldcm的驅(qū)動(dòng)采用了buck＋full_bridge的電路結(jié)構(gòu)。與常規(guī)三相橋的驅(qū)動(dòng)方式不同，通過(guò)控制buck電路的輸出電流，即電感 上的電流來(lái)使bldcm獲得直流電流，以此獲得盡可能好的轉(zhuǎn)矩控制效果。 圖2（a）、（b）、（c）分別是電感 ，電容 以及電機(jī)母線(xiàn)端電流波形。

圖3給出了bldcm的反電動(dòng)勢(shì)、相電流以及三相霍爾信號(hào)狀態(tài)和開(kāi)關(guān)管的狀態(tài)。如圖3所示，bldcm反電動(dòng)勢(shì)為純梯形波，在每相反電動(dòng)勢(shì)的比較大處通入電流，就能產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。其表達(dá)式如下:
td＝（ea×ia＋eb×ib＋ec×ic）/ω （1）
中td是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，ea、eb、ec分別是每相的反電動(dòng)勢(shì)，ia、ib、ic分別是每相的電流，ω是電機(jī)的角速度。因此，bldcm控制較為簡(jiǎn)單，只需對(duì)其根據(jù)霍爾信號(hào)進(jìn)行換相控制即可。圖3中標(biāo)注了每 導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管和此時(shí)霍爾信號(hào)的狀態(tài)。通過(guò)采集霍爾信號(hào)的跳變，包括上升沿和下降沿，再根據(jù)一定的開(kāi)關(guān)順序來(lái)進(jìn)行換相控制。
bldcm在啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)讀取霍爾元件的狀態(tài)來(lái)初始化開(kāi)關(guān)管的通斷，從而產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。然而，當(dāng)電機(jī)輸出相序與控制器不同時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電機(jī)不能啟動(dòng)或啟動(dòng)不正常的情況。下文將對(duì)此進(jìn)行分析。

啟動(dòng)力矩分析在實(shí)際的換相控制中，通過(guò)對(duì)三相u、v、w霍爾信號(hào)狀態(tài)的讀取來(lái)輸出開(kāi)關(guān)管的控制信號(hào)。對(duì)于120°安裝的霍爾元件，其有效狀態(tài)為1～6，而對(duì)于60°安裝的霍爾元件，其有效狀態(tài)為0、1、3、4、6、7。下面以120°安裝的情況來(lái)分析相序錯(cuò)接造成的啟動(dòng)故障。表1中列出了六種電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的連接情況。對(duì)于表1中所列的六種連接方式，模式1是正確的連法，而模式2至4中只有一相連接正確，而其他兩相剛好接反，這里稱(chēng)其為第一類(lèi)故障。剩下兩種連接方式中各相連接都是錯(cuò)誤的，這里稱(chēng)其為第二類(lèi)故障。