crh2牵引变流器故障分析及其诊断方法研究

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1、万方数据中图分类号婴!昼兰UDC681．5硕士学位论文学校代码!Q§三圣密级公珏CRH2牵引变流器故障分析及其诊断方法研究ResearchonFaultAnalysisandDiagnosisMethodofCRH2r一●J11ractlon乙OnVerter作者姓名学科专业研究方向学院(系、所)指导教师：张学甲：控制科学与工程：信息科学与工程学院：张桂新副教授论文答辩日期垒丝。￡!笪答辩委员会主席二鑫砬中南大学二零一四年五月万方数据原创性声明

2、IIIIIIIIIIIIIIIIY2687264本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取

3、得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其它单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：鳟日期：三翌年』月』妇学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国

4、学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：三碴冀里导师签名：纽IIiii：碰年上月丛日万方数据中南大学硕士学位论文摘要CRH2牵引变流器故障分析及其诊断方法研究摘要：随着多电平逆变器技术的发展，三电平逆变器在高压、大功率的场合得到了广泛的应用。功率器件的增加提高了系统的故障率，故障问题也越来越突出，其故障诊断的研究逐渐成为电力电子研究的热点问题之一。CRH2型动车组采用了三电平逆变器，其性能作为评估安全高效运行的重要指标之一，相关的故障诊断显得尤为重要。本文从三电平逆变器的拓扑结构和工作原理出发，建立了CRH2型牵引逆变器故障仿真

5、模型，并进行故障分析和分类。在阐述了神经网络的结构、工作原理，小波分析的相关理论及故障诊断方面的应用的基础上，提出了综合小波分析理论和神经网络理论，将其应用于CRH2型牵引变流器的故障诊断的方法。鉴于小波理论优秀的时．频分析能力，本文使用小波理论提取CRH2牵引逆变器故障特征向量信号，作为输入向量加入神经网络进行训练。针对神经网络训练中易陷入局部极小值的缺点，采用遗传算法对神经网络的结构、权值和阈值进行优化，得到改进的故障诊断系统。最后，设计了CRH2型动车组牵引逆变器故障检测平台，采用图形化编程语言LabVIEW编写上位机程序，调用MATLAB程序，实

6、现故障诊断，验证了用遗传算法优化神经网络进行故障诊断的可行性。关键词：三电平逆变器；故障诊断；神经网络；遗传算法分类号：TPl83万方数据中南大学硕士学位论文ABSTRACTResearchonFaultAnalysisandDiagnosisMethodofCRH2TractionConvenerABSTRACT：Withthedevelopmentoftechnologyofmultilevelinverter,three—levelinverterhasbeenwidelyappliedinmanyoccasions，suchas11ighvolt

7、age，largepowerfields．Theincreasingnumberofthepowerdeviceimprovesthefailurerate，whichmakesthefaultproblemmoreandmoreserious．Besides，thestudyofitsfaultdiagnosishasbecomeoneofth．ehotissuesofthepowerelectronics．CRU2EMUadoptedthethree—levelinverter,itsperformanceisoneofthemostimportan

8、tindexesforevaluatingthesafetyandefficientoperation，andtherelevantfaultdiagnosisisnecessaryimportant．Thepaperstartsfromthetopologicalstructureandtheworkingprinciple，establishingthefaultmodelofthetractioninverterofCHR2andmakingthefaultanalysisandclassification．Onthebasisofdescribi

9、ngthestructure，workingprincipleofneuraln