開關函數(shù)與BP網(wǎng)絡的逆變器故障診斷研究.pdf

1、逆變技術隨著自動控制理論、電力電子技術、電子計算機，微電子等學科的發(fā)展已經(jīng)進入了一個新的時代，其應用也相應地進入了一個新的高潮。大到航空工業(yè)，小到磁盤技術，無不有逆變技術的身影。逆變器作為逆變技術中不可或缺的部分，它的重要性不言而喻，因此逆變器的安全穩(wěn)定特別是故障檢測診斷方面，成為行內(nèi)專家的研究熱點。統(tǒng)計研究表明：逆變器驅(qū)動的系統(tǒng)中功率開關元件的故障占整個驅(qū)動系統(tǒng)故障的82.5％，是驅(qū)動系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的薄弱環(huán)節(jié)。逆變器的故障檢測診斷

2、在近年來也就逐漸成為新興的研究課題，但對逆變器故障研究需要結(jié)合它所驅(qū)動的系統(tǒng)，而逆變器驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷是一個很難的問題，所以目前系統(tǒng)、有效的方法還有限。
　　 本文以常見的逆變器驅(qū)動電機系統(tǒng)為研究對象，經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的故障診斷方法是人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型中在故障診斷方面應用最為廣泛的一種，這種方法利用了BP網(wǎng)絡成熟的發(fā)展模型和良好逼近以及模式分類識別能力，取得了一定的成果。但是，這些方法基本上都把故障逆變器輸出電壓

3、（相電壓或線電壓）的特征向量（如：諧波分析結(jié)果、譜殘差、小波分解得到的頻帶等）作為BP網(wǎng)絡的輸入，也就存在一個問題：有些逆變器的不同故障狀態(tài)有類似的輸出相電壓特征，所以在故障檢測過程中可能出現(xiàn)誤診。
　　 本文從整個電機驅(qū)動系統(tǒng)的相電流角度出發(fā)，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下建立了逆變器-電機驅(qū)動系統(tǒng)模型和基于開關函數(shù)理論的逆變器開關器件開路、短路故障狀態(tài)模型，并分析提取了對應故障狀態(tài)逆變器輸出相電流的特征值（直流和基波