航空三相橋式PWM整流器開關(guān)管故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著多電及全電飛機(jī)的發(fā)展、供電系統(tǒng)容量等要求的提高，變頻交流電源系統(tǒng)在大型民用航空?qǐng)龊蠎?yīng)用廣泛。而作為連接主電源和負(fù)載的二次電源的重要組成部分，航空三相PWM整流器具有廣闊的應(yīng)用前景；但是開關(guān)管的使用導(dǎo)致其故障發(fā)生概率提高。因此，研究航空PWM整流器開關(guān)管開路故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)，對(duì)提高整流器的可靠性，促進(jìn)其在航空?qǐng)龊系膽?yīng)用具有重要意義。
　　本文研究的航空PWM整流器采用三相橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)控制策

2、略以及空間矢量脈寬調(diào)制方法。
　　本文分析了故障診斷方法的要求，給出故障診斷變量選取和參數(shù)設(shè)置的原則。通過分析整流器開關(guān)管開路故障后的特征，討論了可用的診斷變量。針對(duì)網(wǎng)側(cè)電流的故障畸變特征，研究并改進(jìn)了基于電流相角的開關(guān)管開路故障診斷方法。針對(duì)故障后閉環(huán)系統(tǒng)的變化特征，研究改進(jìn)了基于參考電壓的開路故障診斷方法，提出了基于定點(diǎn)采樣的開路故障診斷方法，能實(shí)現(xiàn)對(duì)多管故障的檢測和定位。借鑒現(xiàn)代識(shí)別技術(shù)，研究了基于特征識(shí)別的故障診斷方法。最

3、后仿真驗(yàn)證四種方法的可行性，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　通過詳細(xì)分析開關(guān)管開路故障對(duì)空間電壓矢量的影響，提出了一種適用于多管故障的基于修正PWM開關(guān)模式的故障容錯(cuò)控制方法，可有效降低網(wǎng)側(cè)電流畸變，減小直流電壓紋波。通過對(duì)電壓矢量變化的研究，比較分析了故障和容錯(cuò)后等效調(diào)制波的變化情況。最后，討論了故障情況下電流諧波和直流電壓紋波的變化情況，以及PI調(diào)節(jié)器對(duì)容錯(cuò)控制效果的影響。
　　最后設(shè)計(jì)并搭建了一臺(tái)5kW全數(shù)字控制的三