本文選題：三電平逆變器　切入點：EEMD　出處：《安徽理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：當今社會電子信息技術的迅速發(fā)展,自動化設備故障的發(fā)生率也逐漸增多。在高壓、大功率的場所中,三電平逆變器作為一個重要的元器件被廣泛應用,但是其結構相對復雜,可靠性較低,因而我們不得不重視其故障問題。目前三電平逆變器的故障處理仍不夠準確高效。本課題針對目前所用的三電平逆變器,對其故障進行分析,提出了 EEMD樣本熵算法對其故障情況進行研究。本文以三電平逆變器的故障診斷為研究課題,研究對象為二極管鉗位式三電平逆變器。首先,分析了三電平逆變器功率器件故障的各種情況,從其拓撲結構以及工作原理,對功率開關管的開路故障進行分類,通過MATLAB平臺建立故障模型,得到各種故障狀態(tài)下各相橋臂中點電位電壓波形。其次我們用EEMD(集合經(jīng)驗模態(tài)分解)算法將故障電壓信號波形分解成若干IMF(本征模態(tài)函數(shù)),選取IMF分量進行樣本熵計算,從而得到故障特征向量;之后通過得到的故障特征向量來研究最小二乘支持向量機算法對故障的診斷,其中采用改進的量子粒子群算法對其核函數(shù)σ及懲罰參數(shù)C進行優(yōu)化,得到最終的診斷結果,驗證了該算法的有效性。最后進行了基于ARM的故障診斷系統(tǒng)總體方案的設計。在硬件上,所設計系統(tǒng)采用S3C2440微處理器芯片作為主控制器,設計了外圍硬件電路。在軟件上詳細描述了構建嵌入式軟件平臺的各個步驟。證實了本課題研究的算法的可行性。本課題主要針對三電平逆變器的故障診斷進行了研究。提出了一種EEMD樣本熵算法,并得到了最后的結果。通過最終結果驗證了本算法的準確性高效性,并在最后進行了系統(tǒng)設計。
[Abstract]:With the rapid development of electronic and information technology, the fault rate of automation equipment is increasing gradually. In high voltage and high power places, three-level inverter is widely used as an important component, but its structure is relatively complex. Because of the low reliability, we have to pay attention to the fault problem. At present, the fault treatment of the three-level inverter is still not accurate and efficient. In this paper, the fault of the three-level inverter used at present is analyzed. In this paper, the fault diagnosis of three-level inverter is studied, and the research object is diode clamped three-level inverter. All kinds of faults of three-level inverter power device are analyzed. According to its topology and working principle, the open circuit fault of power switch is classified, and the fault model is established by MATLAB platform. The voltage waveforms of the midpoint potential of each phase bridge arm in various fault states are obtained. Secondly, the waveform of fault voltage signal is decomposed into several IMFs (intrinsic mode function) by EEMD (set empirical Mode decomposition) algorithm, and the IMF component is selected to calculate the sample entropy. The fault eigenvector is obtained, and then the fault diagnosis is studied by the obtained fault eigenvector, in which the improved quantum particle swarm optimization algorithm is used to optimize the kernel function 蟽 and the penalty parameter C. Finally, the overall scheme of fault diagnosis system based on ARM is designed. In hardware, the S3C2440 microprocessor chip is used as the main controller. The peripheral hardware circuit is designed, and each step of constructing embedded software platform is described in detail in software. The feasibility of the algorithm is confirmed. This subject is mainly aimed at fault diagnosis of three-level inverter. A EEMD sample entropy algorithm is proposed. The accuracy and efficiency of the algorithm are verified by the final results, and the system design is carried out at the end.
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TP18

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本文編號：1676936