基于残差分析的电力电子电路拓扑辨识

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1、第26卷第18期中国电机工程学报Vol.26No.18Sep.20062006年9月ProceedingsoftheCSEE©2006Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2006)18-0047-07中图分类号：TM46文献标识码：A学科分类号：470×40基于残差分析的电力电子电路拓扑辨识张志学，马皓，何湘宁（浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市310027）TopologyIdentificationforPowerElectronicCircuitsBasedonResidualAnalysisZHANGZhi-xue，MAHao，H

2、EXiang-ning(ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,ZhejiangProvince,China)ABSTRACT:Theresidualanalysismethodisgeneralizedto也同样得到了普遍的关注，并获得了一些重要的故topologyidentificationforpowerelectronicscircuits(PEC)in障诊断方法，主要包括：基函数法[1]、信号处理法thiswork.First,thedemandontheresidualvectorwhichis[2-4]、人工智能法[5-8]以及基于

3、混杂系统理论的故障foundedforPECtopologyidentificationisbroughtforward.[9]诊断方法等。这些方法较好的实现了不同电力电AndthentheresidualvectorisdesignedbyLeunbergerstate子电路的故障诊断功能。observer.Todecreasthecalculationamountwhentheresidual电力电子电路是一类典型的混杂系统，因此从analysisisfulfilledbysoftware,apriorityisqueuedforthe混杂系统的角度来研究其故障诊断是一

4、个行之有效PECtopology.Ontheotherhand,arobustresidualgeneratorisstructuredbyunknowninputobserverforimprovingthe的思路。文献[9]给出了电力电子电路的混杂系统模generator’srobustnesswithdisturbance.Finally,asetofrobust型以及故障诊断机理；文献[10]则进一步分析了电residualgeneratorsisdesignedforBuckcircuit.Allthe力电子电路由于主电路开关元件的开路短路故障，conclusio

5、nsareverifiedbythetopologyidentification或正常触发通断所导致的不同拓扑的基本辨识原experimentsofBuckcircuit.理，为前者提供了切实可行的手段。该文指出：利KEYWORDS:powerelectronics;topologyidentification;用电路中拓扑向量在不同拓扑中具有不同变化规律residualanalysis;robustresidualgenerator这一基本事实可以实现电力电子电路的拓扑辨识。本文将传统用于故障诊断的残差分析方法推广到电摘要：该文将残差分析推广应用到电力电子电路的拓扑辨识力

6、电子混杂系统，利用残差分析来辨识拓扑向量的当中。首先提出应用于拓扑辨识的残差向量的基本要求；然变化规律，从而实现电力电子电路的拓扑辨识及结后利用Leunberger状态观测器构建了这一残差向量；为了减少软件实现时系统的计算量，设计了一个拓扑辨识的残差计构性故障诊断；文章还针对实际应用提出了拓扑辨算优先级；为了提高系统对各种干扰的鲁棒性，利用未知输识的优先级设计以及鲁棒残差发生器设计等改进措入观测器构建了鲁棒残差发生器，使得拓扑辨识具备了实用施，使得残差分析应用于电力电子电路拓扑辨识变性。最后基于Buck电路构建了鲁棒残差发生器，用实验验得切实可行。证了上述结论的正确性。1基

7、本残差发生器构建关键词：电力电子；拓扑辨识；残差分析；鲁棒残差发生器1.1电力电子电路混杂系统模型0引言电力电子电路的拓扑种类繁多。为了使得故障近年来，微电子技术和计算机技术的进步极大诊断方法更为通用化，有必要给不同的电路拓扑建的推动了电力电子技术的发展。作为电力电子技术立统一数学模型。在假设开关器件为理想开关的前的一个重要组成部分，电力电子电路故障诊断技术提下，文献[9]给出了基于混杂系统理论的电力电子基金项目：国家自然科学基金项目(50207008)；浙江省自然科学电路数学模型，为了下面叙述的连贯性，在此做－基