基于混合逻辑动态模型和故障事件识别向量的新型逆变电路故障诊断

逆变电路传统开关函数模型只描述电路的控制变迁,而忽略了电路的条件变迁,这可能导致主要故障信息丢失。为此,建立了新型逆变电路的混合逻辑动态模型,该模型可准确描述电路条件变迁时的状态特征。在此基础之上,考虑到基于事件辨识的电力电子电路故障诊断方法难以用于离散事件较多的电路,利用电路的混合逻辑动态模型建立电路故障事件的故障模型,引入故障事件识别向量的概念,仅通过对电路故障事件进行辨识实现故障诊断。算例结果验证了该方法的有效性。     

NPC三电平逆变器混杂建模及开路故障诊断

由逆变器、滤波器、负载和控制器等组成的逆变系统可视为一个混杂系统,传统的建模方法不能有效地揭示系统的状态特性,影响逆变器功率管故障分析和诊断的准确性。文中介绍了一种基于混合逻辑动态模型的NPC三电平逆变器故障诊断方法。分析了NPC三电平逆变器的工作原理,在混杂系统理论和建模方法基础上,构造逆变系统在无故障时的状态估计器。比较功率管发生单管开路故障时逆变器输出的三相电流真实值和状态估计器输出的三相电流估计值得到残差方程,通过对残差方程表现特性进行分析实现故障诊断。设计了相应的仿真实验,实验结果表明,文中方法可以准确快速地诊断单管开路故障,验证了所述方法的可行性。     

新型容错逆变器的混杂系统建模与故障诊断

考虑到传统开关函数模型只对逆变电路的控制变迁进行分析而无法描述电路的条件变迁,容易丢失电路在条件变迁过程中所表现出的故障信息,从而影响故障诊断的实时性和准确性。电力电子电路是典型的混杂系统,文章建立了一种新型容错逆变器的混杂系统模型,在此基础上提出了故障事件辨识向量的概念,并将其应用于逆变器故障的分析,仅通过故障事件辨识向量对逆变电路变迁过程中的故障事件进行辨识来完成故障诊断,对于电路变迁过程中的正常事件辨识不予考虑,减少了控制系统的数据处理量,提高了故障诊断的实时性和可靠性,实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

三相逆变电路的离线模型预测控制研究

针对电力电子电路传统开关函数模型只描述电路的控制变迁而忽略了电路的条件变迁,可能导致电路动态信息丢失这一问题,建立了电力电子电路的混合逻辑动态模型,并将其作为预测模型。在此基础上,以电路可行解代替最优解,将可行解及移动闭塞的思想用于电路的模型预测控制(MPC),可有效减少控制序列总数、降低开关频率,实现电路MPC的快速求解,克服了电路MPC的计算难题。详细研究了电力电子电路控制序列的求解算法及实现过程,并以三相逆变电路为例验证了控制方法的可行性与有效性。     

三相PWM产生器SA8282在静止逆变电路中的应用

简要介绍了采用三相ＰＷＭ产生器ＳＡ８２８２研制的三相静止逆变器及其电路硬件、软件设计方案。通过实验验证了预期目的。     

新型逆变电路有限控制集模型预测控制

针对传统开关函数模型只能描述电路的控制变迁而忽略了电路的条件变迁这一不足,建立了一种新型逆变电路更为精确的混合逻辑动态(mixed logical dynamical,MLD)模型,并将其作为预测模型,研究了航空新型电路的有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)。FCS-MPC充分利用电路的离散特性,通过比较预测电压值和参考电压值的大小,将其差值作为衡量输入量的目标函数,最后选择电路控制集中使目标函数值最小的开关状态作为电路的控制输入,有效地解决了模型预测控制中混合整数二次规划(mixed integer quadratic programming,MIQP)问题的求解。仿真和实验验证了该控制方法具有良好动静态特性,证实了所提方法的有效性。     

无电压传感器逆变器开路故障诊断方法

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的可靠性,提出一种基于二阶滑模电压观测器和混合逻辑动态模型(MLD)的无电压传感器逆变器开路故障诊断方法。首先构建正常工作与故障状态下电压源逆变器的混合逻辑动态模型,并对两种状态下电机电压的残差进行分析。通过提取电压残差中所包含的故障信息,实现了逆变器开路故障的诊断与定位。同时,提出一种二阶滑模电压观测器对电机电压进行实时估计,避免电压传感器所带来的增加系统复杂性与成本的问题,减少系统潜在故障源。最后,通过实验验证了该方法的有效性。     

基于输出电压轨迹的三相逆变器开关管开路故障诊断

开关管开路故障会让功率变换器的输出电压与电流产生严重畸变,因而降低了变换器输出的电能质量。开路故障出现后其余功率开关器件的损耗可能增加,所以容易在电路中引发二次故障。文中提出一种针对三相逆变器开关管开路故障的故障诊断方法。故障类型与故障器件的辨识通过分析三相逆变器在αβ平面上的输出电压轨迹实现,仅需要测量滤波后的输出线电压。所提出的方法易于实现,可以诊断三相逆变器的所有开关管开路故障情况。最后,通过仿真和实验验证所提出方法的可行性和准确性。     

无刷直流电机驱动系统逆变器的开路故障诊断

逆变器的故障诊断是实现容错控制的前提,有助于提高电机驱动系统的可靠性。针对上桥臂PWM调制、下桥臂常开调制方式下的无刷直流电机驱动系统逆变器,提出了一种新颖的开路故障诊断方法。该方法将PWM周期内ON时的线电压与OFF时的线电压的差值作为特征量进行故障检测;在逆变器的下一工作模式中定位出具体的故障功率管。为了降低应用成本,提出了分时采集端电压来估计线电压差的软件算法与检测电路。最大诊断时间为1个电周期。该方法硬件电路简单、实现方便、可靠性高、成本低,且不受开环、闭环控制等策略的影响。实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

逆变器并联系统功率管开路故障诊断研究

冗余容错控制的关键在于故障的诊断。该文通过仿真和实验，对无输出隔离变压器的逆变器并联系统功率管开路故障诊断进行了研究。以半桥逆变器为例，分析了逆变器并联系统在功率管开路故障下的等效电路和故障表现形式，提出了几种故障识别方案。通过检测并联系统各模块电感电流，在两台并联实验样机上实现了故障识别和故障模块的在线切除，验证了方案的可行性。该方案简单，适合于任意数量逆变器并联模块。     

基于观测器的方法在三相逆变器故障诊断中的应用

分析了电力电子控制系统中可能发生的各种故障，针对三相逆变器进行详细的理论分析和研究，并提出了一种基于观测器的故障诊断方法。仿真结果了这种方法的实用性和有效性。     

基于电压偏差的三电平逆变器故障诊断与定位

针对二极管中点箝位(NPC)三电平逆变器的开关管开路故障,提出了一种基于三相电压偏差的诊断方法。该方法根据NPC三电平逆变器的混合逻辑动态(MLD)模型预估逆变器正常工作状态下的三相电压,将预估电压与实际电压进行比较得到电压偏差,通过分析三相电压偏差的表现特征实现开关管的故障诊断与定位。该方法无需增加额外的电压、电流传感器,具有诊断精准、迅速的优点。仿真和实验结果验证了所提故障诊断方法的有效性。     

无刷直流电机驱动系统逆变器的开路故障诊断EI北大核心CSCD

逆变器的故障诊断是实现容错控制的前提,有助于提高电机驱动系统的可靠性。针对上桥臂PWM调制、下桥臂常开调制方式下的无刷直流电机驱动系统逆变器,提出了一种新颖的开路故障诊断方法。该方法将PWM周期内ON时的线电压与OFF时的线电压的差值作为特征量进行故障检测;在逆变器的下一工作模式中定位出具体的故障功率管。为了降低应用成本,提出了分时采集端电压来估计线电压差的软件算法与检测电路。最大诊断时间为1个电周期。该方法硬件电路简单、实现方便、可靠性高、成本低,且不受开环、闭环控制等策略的影响。实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

基于平均模型的三相四线制逆变器多管开路故障诊断

为了在不增加额外硬件电路的情况下,实现三相四线制逆变器多管开路故障快速准确的诊断,提出了一种基于平均模型及误差自适应阈值的方法。该方法通过计算平均桥臂中点电压实际值和期望值的偏差,来进行故障检测和定位。利用平均模型,只需要对系统内已有的信号做简单的计算,避免了增加额外的硬件电路和软件负担。此外,误差自适应诊断阈值用于消除死区、延时、采样误差和电感偏差等因素的影响,保证了高鲁棒性和速度。应用该方法,诊断时间最快只需2个开关周期。最后实验结果验证了该方法的有效性。     

基于混合逻辑动态模型的三相逆变电路有限控制集模型预测控制策略

逆变电路传统开关函数模型只能描述电路的控制变迁而忽略了电路的条件变迁,为此,建立了三相逆变电路混合逻辑动态(mixed logical dynamical,MLD)模型。在此基础上,将其作为预测模型,提出了电路的有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)策略。FCS-MPC充分考虑了电路的离散特性,选择有限控制集中使目标函数值最小的开关状态作为电路开关管的控制信号,从而控制电路的输出电压,无需任何调制器,可简化MPC的优化问题。此外,基于全维状态观测器设计了电路负载电流观测器,增强了控制器的鲁棒性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

高频逆变电路在非接触感应电能传输系统中的应用

针对可控偏心器中非接触感应电能传输系统的电源部分,分析了高频逆变电路的主电路及控制电路的性能,利用Multisim软件对全桥逆变电路进行仿真分析,并设计制作出了高频逆变电路。通过对全桥逆变电路的性能实验,测试出逆变电源的最大输出功率可达300 W,输出频率可调,范围可从0 Hz达到100 kHz,为非接触感应电能传输系...     

神经网络理论在变压器故障诊断中的应用

把专家知识与神经网络计算相结合,用变压器原副边正序和负序电流分量的方向进行变压器的故障诊断,克服好传统的二次谐波制动特性劝保护在涌流伴随故障状态下的动作延时,能正确识别变压器的内部故障,励磁涌流、外部故障及空载合于内部故障等不同状态。用此原理构成的变压器保护动作时间最快可为半个周期,可适合于任意连接方式的双绕组变压器,且不受系统参数的影响,具有广泛的实用性和很强的容错能力,大量仿真结果证明了此方法     

基于时态逻辑技术的高压输电线系统故障诊断

提出了将线性时态逻辑(LTL)技术和电网故障模拟量信息引入高压输电线系统故障诊断的新思想.建立了LTL形式化演绎的完整语法、语义解释体系.在变电站端,综合考虑系统容错需求及故障诊断的实时性要求,对故障模拟量进行了实时预处理;在调度中心,分析了故障诊断过程中保护、开关动作的时序关系,形成典型故障模式下的开关量事件序列(TDS)及其相应的模拟量状态序列(TAS),并通过LTL表示TDS和TAS中的时序约束条件.最后通过实例验证了推理的可靠性和容错性.     

模糊理论在汽车空调系统故障诊断中的应用

阐述了构建汽车空调故障诊断系统的目的,并以模糊理论为基础,分析了汽车空调故障原因与故障征兆之间的模糊关系,建立了汽车空调模糊故障诊断数学模型.最后以一个故障诊断实例进行具体分析,验证了模糊理论在汽车空调故障诊断中的可行性.     

图形识别在汽轮发电机组故障诊断系统中的应用

研究特征矩不变性的图形识别方法,探讨该法在系统中的应用,并提出不断修正标准模板中标准图形来提高识别精度的方法。