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逆变器故障诊断与容错控制的研究
| 论文题名： | 逆变器故障诊断与容错控制的研究 |
| 关键词： | 逆变器;故障诊断;容错控制;电动汽车 |
| 摘要： | 汽车市场的空前繁荣在为社会带来巨大经济效益的同时，也造成了越来越严重的环境和能源问题。传统燃油汽车已经远远不能满足人们对节能和减排的要求，以电动汽车为代表的新能源汽车逐渐成为了业界研究的热点。电动汽车以其低能耗、低污染的优点赢得了广泛的认同，是公认的未来汽车的发展方向。逆变器是电动汽车的核心动力元件之一，在电动汽车行驶过程中，逆变器将车载电池中的直流电能转换成三相交流电能驱动电机旋转。逆变器的故障将直接导致电动汽车无法正常行驶，因此，对电动汽车逆变器故障诊断与容错控制的研究具有重要的现实意义。 本文对电动汽车逆变器进行了故障诊断与容错控制的研究，分析了逆变器故障机理，针对电动汽车逆变器可能出现的各种故障分别设计了相应的故障诊断方法和容错控制方法。首先，设计了基于矢量控制技术的电动汽车电力驱动系统模型，并进行了电动汽车驱动与再生制动仿真；然后，使用小波分析与神经网络理论相结合的方法设计了逆变器故障诊断系统，并对该故障诊断系统进行了测试和改进，改进后的故障诊断系统可以准确的诊断出逆变器的各种故障；最后，在故障诊断研究的基础上进行了逆变器容错控制的研究，设计了容错逆变器的容错拓扑结构与容错控制策略，并搭建容错逆变器模型进行了仿真验证。验证结果表明在逆变器发生单相桥故障时，容错逆变器的性能与无故障逆变器完全相同；在逆变器发生两相桥故障时，容错逆变器的性能略低于无故障逆变器，但仍然可以正常驱动电动汽车行驶。 本文所设计的故障诊断与容错控制方法可以为该领域的其他研究提供参考，所建立的逆变器故障诊断与容错控制系统可以应用到电动汽车再生制动系统容错控制器的开发中。 |
| 作者： | 杜维南 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张京明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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