基于神经网络的三电平逆变器故障诊断研究

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1、分类号ＴＭ３４１／ＴＰＢＢ１３１３１３学校代码：１０３６３：１：２２０２３０１２８密级：公开学号＾睾裝灵終未矣ＡｎｈｕｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±学位论文、题基于神经网络的三电平目逆变器故障诊断研究论文作者姚轩宇指导教师陆华才副教授张希高级工程师工程学科Ｃ专业）控制研究方向先进控制理论与方法论文提交日期：２０１５年６月８日分类号；１０３６３：ＴＭ３４１／ＴＰ１３单位代码密级：２１２０２３０１２８：公开学号题目基于神经

2、网络的Ｈ电平逆变器故障诊断研究英文并列题目ＴｈｒｅｅＬｅｖｅｌＩｎｖｅｒｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈ学生姓名：姚轩宇指导教师：陆华才副教授张希高级工穂师专业：控制工程研究方向；先进控制巧讼与方法论文答辩日期：２０１５年６月５日安徽工程大学论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位。论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果除文中己明确

3、注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责。，并完全意识到本声明的法律后果由本人承担学位论文作者签名：曰期：年＾月／曰安徽工程大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权安徽工程大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

4、保密□，在年解密后适用本版权书。＿＿本学位论文属于不保密１＾；学位论文作者签名：指导教师签名；曰期；《曰；巧《月曰曰期卒备月安徽工程大学硕±学位论文基于神经网络的Ｈ电平逆变器故障诊断研究摘要多电平逆变器具有克服传统逆变器开关应力大、直流母线电压利＇用率低等优点，尤其适用于高症、大功率场合的应用。本文首先介绍多电平逆变器的产生背景、突出优点和硬件拓扑结构，并总结了其控制策略的发展历程。然后通过介绍基于信号处理、神经网络、支持向量机这Ｈ种电力电子装置主要的故障诊断方法，指明多电平逆变

5、器故障诊断技术目前很不成熟，并揭示硏究难点主要集中在多电平逆变器的建模和制造成本、中点电位波动、死区补偿和窄脉冲、无源软开关送四方面一。指明解决多电平逆变器故障诊断这历史性难题要把重点放在拓扑结构和控制策略等化理上。通过详细阐述多电平逆变器技术未来的五大发展趋势，表明多电平逆变器具有广泛的应用前景。一种Ｈ电平逆变器作为多电平逆变器的，在高压大功率场合获得了较为广泛的应用。但是功率器件的增加，提高了系统的故障率，因此一，如何保证系统安全可靠运行便成为了个重点研究的问题。本文Ｗ二极管错位式Ｈ电平逆变器为例

6、，分析了Ｈ电平逆变器在功率管开路下的电路工作情况及故障表现形式一种基于神经网，并由此提出了络的兰电平逆变器功率器件开路故障的检测和诊断方法。本文首先从兰电平逆变器的拓扑结构和工作原理出发，分析了Ｈ电平逆变器主电路的故障类型，将主电路功率开关器件的开路故障分为九大类，应用ＭＡＴＬＡＢ软件对这些故障进行了仿真分析，并建立了简单故障诊断表。其次，采用傅立叶变换的方法提取各种复杂故障波形的各次谐波分量作为故障诊断的特征参数，然后对故障波形的频谱特征进行分析，将其用于故障样本的编码中，从而建立了基于神经Ｉ安

7、徽工程大学硕±学位论文网络的故障诊断模型。将神经网络的诊断方法与小波分析的诊断方法结合起来进行故障诊断。最后，设计了基于ＤＳＰ的Ｈ电平逆变器的故障诊断实验平台，构建了Ｈ电平逆变器的主电路，设计了ＤＳＰ的外围电路，包括信号缓冲保护电路、驱动电路、电压电流检测电路、辅助电源等。编写了Ｈ电平逆变器的ＳＶＰＷＭ信号发生程序和故障诊断程序等。实验结果表明一，本文提出的基于神经网络的Ｈ电平逆变器故障诊断方法具有定的可行性和实际应用价值。关键词：兰电平逆变器，故障诊断，神经网络，傅立叶变换，ＤＳＰＩＩ

8、安徽工程大学硕止－学位论文ＴｈｒｅｅＬｅｖｅｌＩｎｖｅｒｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈＡＢＳＴＲＡＣＴＭｕｌｔ