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动车组NPC三电平逆变器多模式故障诊断技术研究
| 论文题名： | 动车组NPC三电平逆变器多模式故障诊断技术研究 |
| 关键词： | 动车组列车;NPC逆变器;故障诊断;MATLAB仿真;小波分析;神经网络 |
| 摘要： | NPC三电平逆变器因具有功率管开关应力低、谐波含量少、拓扑稳定等优点，不仅在动车组列车上得到重要应用，在各种高压、大功率等场合都被广泛采用。而要保证其正常、稳定、高效工作的基本前提是对其故障情况能进行诊断处理。当前，国内外专家对故障诊断课题的研究热度都达到了一个新的水平，NPC逆变器无疑是首选的对象之一。本人在查阅分析了近年来NPC逆变器主电路上开关管方面的故障诊断文献内容后，对各种诊断技术路线存在的问题有了清楚又较全面的认识。以此为基础，本文提出了一种基于小波分析与神经网络的有效故障诊断技术方案。 本文首先对NPC三电平逆变器的工作原理及SPWM/SVPWM控制方法展开综述，就SVPWM控制策略在其中的应用进行了分步说明；其次，详细分析了NPC三电平逆变器主电路功率开关管的故障情况，并选用MATLAB对各类故障展开仿真研究，由此，得出输出电压波形的对称规律，并给予数学证明；最后，就NPC逆变器的故障诊断问题，选用了小波分析（小波包进行故障特征提取）和BP神经网络的故障诊断方案。 由于NPC三电平逆变器主电路功率管故障情况相当复杂，本文将其分为典型故障和非典型故障两大类。使用简单明了的逻辑判别表，只能解决其典型故障的诊断问题。对于非典型故障则采用小波分析和神经网络的智能信息处理方法，本文为提高神经网络算法的速度及准确性，对神经网络BP算法进行了一定的改进。从小波分析和神经网络的诊断故障的结果来看：该方案有很好的诊断效果。本文最后，给出了基于DSPTMS320F2812的NPC三电平逆变器的实验系统平台，利用该系统开展NPC三电平逆变器主电路各类故障诊断实验，从得出的波形和诊断结果可知，采用逻辑判断表和神经网络能正确、有效地诊断出NPC逆变器的主电路功率管故障问题。 |
| 作者： | 嵇平平 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 华容 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海应用技术学院 |
| 学位年度： | 2015 |
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