基于混杂系统理论与kelm的电力电子电路参数辨识方法

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1、中图分类号：TM912论文编号：102870318-SX008学科分类号：080402硕士学位论文基于混杂系统理论与KELM的电力电子电路参数辨识方法研究生姓名邵力为学科、专业测试计量技术及仪器研究方向电力电子电路参数辨识技术指导教师王友仁教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringPowerElectronicCircuitParameterIdentificationBasedonHybri

2、dSystemTheoryandKELMAThesisinMeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentsbyShaoLiweiAdvisedbyProf.WangYourenSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了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，也不包含为获得南京航空航天大

3、学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着科技的发展，电力电子技术愈加广泛地应用于电气传动、智能电网及航空航天、舰船等涉及国民经济发展及国家安全的领域。电力电子电路在设备的电力系统中承担着核心的电能变换、电机驱动等作用，一旦发生故障会造成整个系统无法正常工作。为提高电力电子设备的可靠性、减少故障损失，对电力电子电路进行故障诊断、故障预测具有重要意义。参数辨识是实现

4、电路参数性故障诊断的基础，为电路的故障诊断提供理论基础与理论支持。本文主要研究了电力电子电路的参数辨识方法，具体研究内容包括：（1）分析电力电子电路中关键元器件的失效模式其各自的失效特征参数，根据器件的失效特征参数得到元器件的等效电路。（2）研究了基于混杂系统理论的电力电子电路参数辨识方法。以电路的节点电压及输出电压作为新的状态变量，对电力电子电路进行混杂系统建模，结合万有引力搜索算法进行参数辨识。以闭环BUCK电路为例，给出建模过程与实验结果分析，结果表明该方法能够有效辨识电路中所有元器件的特征参数值。（3）研究了基于数据驱动的电力电子电路参数辨识方法。结合核极限学习机，以电路测试

5、信号的特征作为核极限学习机模型的输入，以对应的待辨识参数值作为核极限学习机模型的输出训练模型以实现电路的参数辨识。以闭环BUCK电路为例，给出BP神经网络、支持向量机、极限学习机及核极限学习机的性能对比分析。实验结果表明此类方法均可以进行电路的参数辨识，且核极限学习机算法的性能最优，辨识效果最好。关键词：电力电子电路，参数辨识，混杂系统，万有引力搜索算法，核极限学习机I基于混杂系统理论与KELM的电力电子电路参数辨识方法ABSTRACTWiththedevelopmentoftechnology,powerelectronictechnologyhasbeenwidelyusedin

6、electricdrives,smartgrid,aerospace,shipsandotherareaswhichplaycrucialrolesinnationaleconomicdevelopmentandnationalsecurity.Powerelectronicdevicesplaytheroleofpowerconversion,motordriveandsoon.Theentiresystemcannotworkproperlywithdevices’failures.Faultdiagnosisandpredictionofpowerelectroniccircu

7、itsareofgreatsignificancewhichcanimprovereliabilityofpowerelectronicequipmentsandreducefaultloss.Parameteridentificationisthebasisofparametricfaultdiagnosis,anditprovidestheoreticalbasisandsupportforcircuits’faultdiagnosis.Thispap