電動(dòng)汽車用六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 13:44
由于六相永磁電機(jī)的高能量比、小體積、高性能、強(qiáng)容錯(cuò)能力等特點(diǎn),其被廣泛應(yīng)用于軍事、航天航空、船舶動(dòng)力、電動(dòng)汽車等諸多領(lǐng)域。強(qiáng)大的容錯(cuò)控制性能可以保證電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行,但是容錯(cuò)控制需要獲取系統(tǒng)的具體故障信息。故障診斷作為容錯(cuò)控制的前提,有重要的研究意義。本課題依托于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“電動(dòng)汽車用多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制研究(61603263)”,對(duì)六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逆變器的單、雙橋臂開路故障進(jìn)行了研究。論文首先從六相永磁電機(jī)的原理及數(shù)學(xué)模型出發(fā),在MATLAB/Simulink中建立了六相永磁電機(jī)等效電路參數(shù)模型。在此基礎(chǔ)上完成了六相永磁電機(jī)控制系統(tǒng)模型的搭建,并進(jìn)行了仿真研究。針對(duì)六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)橋臂開路引起的六相定子電流頻率組成上的變化,采用DB4小波對(duì)六相定子電流進(jìn)行小波分解。通過對(duì)大量仿真結(jié)果的分析,完成小波分析層數(shù)的選擇及閾值設(shè)定。驗(yàn)證了小波變換對(duì)于提取橋臂開路故障的作用。針對(duì)六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)橋臂開路故障,進(jìn)行了大量的單、雙橋臂開路故障的仿真實(shí)驗(yàn)。提取發(fā)生故障后一個(gè)電流周期的六相定子電流,經(jīng)坐標(biāo)變換得到z1-z2子平面電流分量。針對(duì)z1-z2子平面電...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3 本論文研究內(nèi)容
第2章 六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)建模與理論分析
2.1 六相靜止坐標(biāo)系下的六相永磁電機(jī)數(shù)學(xué)模型
2.2 六相永磁電機(jī)等效電路模型建立
2.2.1 等效電路模型電路搭建
2.2.2 等效電路模型信號(hào)處理部分
2.3 六相永磁電機(jī)的SPWM控制系統(tǒng)的仿真
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于小波變換的故障觸發(fā)信號(hào)提取
3.1 小波分析理論
3.1.1 小波變換
3.1.2 多分辨率分析
3.1.3 小波變換的用途
3.2 Simulink下小波分解方法的構(gòu)建
3.3 小波提取故障觸發(fā)信號(hào)的仿真結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 故障診斷中分形理論的應(yīng)用
4.1 z1-z2子平面電流分量的故障特征
4.2 分形理論及其在故障診斷中的應(yīng)用
4.3 分形維數(shù)及其計(jì)算方法
4.4 z1-z2子平面電流分量的分形特征提取
4.4.1 z1-z2子平面散點(diǎn)圖的二值化
4.4.2 z1-z2子平面散點(diǎn)圖分形維數(shù)的計(jì)算
4.5 z1-z2子平面電流分量分形研究結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 z1-z2子平面電流分量故障診斷
5.1 z1-z2子平面電流分量故障診斷法
5.1.1 計(jì)算z1-z2子平面電流分量并構(gòu)成散點(diǎn)圖
5.1.2 z1-z2子平面電流分量質(zhì)心法并進(jìn)行故障區(qū)域的劃分
5.1.3 z1-z2子平面電流分量統(tǒng)一故障區(qū)域變換
5.1.4 統(tǒng)一故障區(qū)域電流分量的信息維數(shù)故障診斷
5.1.5 結(jié)合故障區(qū)域和故障模式的整體故障診斷
5.2 Stateflow下故障診斷的仿真流程
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同故障發(fā)生時(shí)刻下的分形維數(shù)表
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于分形維數(shù)的PMSM局部退磁故障診斷[J]. 李紅梅,陳濤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]一種基于離散小波變換的諧波分析方法[J]. 張鵬,李紅斌. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]變頻器IGBT開路故障診斷方法[J]. 于泳,蔣生成,楊榮峰,王高林,徐殿國. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]基于分形維數(shù)的電機(jī)軸承故障診斷[J]. 岳紅利,田慕琴. 電氣技術(shù). 2011(01)
[5]基于直流側(cè)電流檢測的逆變器開路故障診斷方法[J]. 楊忠林,吳正國,李輝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(27)
[6]基于相空間重構(gòu)和模糊聚類的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)逆變器故障診斷[J]. 孫丹,孟濬,管宇凡,賀益康. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(16)
[7]一種基于電流矢量軌跡的PWM逆變器故障診斷方法[J]. 秦娟英,王勝東. 電子質(zhì)量. 2004(04)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)研究[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]單相串聯(lián)電弧故障識(shí)別方法研究[D]. 鮑潔秋.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[3]五相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 高宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中逆變器障診斷與容錯(cuò)控制策略研究[D]. 安群濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]船舶電力推進(jìn)六相同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 張敬南.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]多相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 薛山.中國科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2006
[7]多相永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 歐陽紅林.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 魏冰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]六相永磁同步電機(jī)控制器故障診斷[D]. 姜俊.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]五相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 侯雅曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]水下永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器故障診斷與容錯(cuò)運(yùn)行的研究[D]. 蔡費(fèi)楊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換與模式識(shí)別的逆變電路開路故障診斷[D]. 吳鑫.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開路故障診斷及容錯(cuò)控制[D]. 高巖.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[7]電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)故障檢測與診斷技術(shù)的研究[D]. 孫天奎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]雙Y移30度永磁同步電機(jī)矢量控制策略研究[D]. 任遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2012
[9]六相永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢測[D]. 王全.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009
[10]六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)的研究[D]. 薛麗英.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3485462
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3 本論文研究內(nèi)容
第2章 六相永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)建模與理論分析
2.1 六相靜止坐標(biāo)系下的六相永磁電機(jī)數(shù)學(xué)模型
2.2 六相永磁電機(jī)等效電路模型建立
2.2.1 等效電路模型電路搭建
2.2.2 等效電路模型信號(hào)處理部分
2.3 六相永磁電機(jī)的SPWM控制系統(tǒng)的仿真
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于小波變換的故障觸發(fā)信號(hào)提取
3.1 小波分析理論
3.1.1 小波變換
3.1.2 多分辨率分析
3.1.3 小波變換的用途
3.2 Simulink下小波分解方法的構(gòu)建
3.3 小波提取故障觸發(fā)信號(hào)的仿真結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 故障診斷中分形理論的應(yīng)用
4.1 z1-z2子平面電流分量的故障特征
4.2 分形理論及其在故障診斷中的應(yīng)用
4.3 分形維數(shù)及其計(jì)算方法
4.4 z1-z2子平面電流分量的分形特征提取
4.4.1 z1-z2子平面散點(diǎn)圖的二值化
4.4.2 z1-z2子平面散點(diǎn)圖分形維數(shù)的計(jì)算
4.5 z1-z2子平面電流分量分形研究結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 z1-z2子平面電流分量故障診斷
5.1 z1-z2子平面電流分量故障診斷法
5.1.1 計(jì)算z1-z2子平面電流分量并構(gòu)成散點(diǎn)圖
5.1.2 z1-z2子平面電流分量質(zhì)心法并進(jìn)行故障區(qū)域的劃分
5.1.3 z1-z2子平面電流分量統(tǒng)一故障區(qū)域變換
5.1.4 統(tǒng)一故障區(qū)域電流分量的信息維數(shù)故障診斷
5.1.5 結(jié)合故障區(qū)域和故障模式的整體故障診斷
5.2 Stateflow下故障診斷的仿真流程
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同故障發(fā)生時(shí)刻下的分形維數(shù)表
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于分形維數(shù)的PMSM局部退磁故障診斷[J]. 李紅梅,陳濤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]一種基于離散小波變換的諧波分析方法[J]. 張鵬,李紅斌. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]變頻器IGBT開路故障診斷方法[J]. 于泳,蔣生成,楊榮峰,王高林,徐殿國. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]基于分形維數(shù)的電機(jī)軸承故障診斷[J]. 岳紅利,田慕琴. 電氣技術(shù). 2011(01)
[5]基于直流側(cè)電流檢測的逆變器開路故障診斷方法[J]. 楊忠林,吳正國,李輝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(27)
[6]基于相空間重構(gòu)和模糊聚類的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)逆變器故障診斷[J]. 孫丹,孟濬,管宇凡,賀益康. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(16)
[7]一種基于電流矢量軌跡的PWM逆變器故障診斷方法[J]. 秦娟英,王勝東. 電子質(zhì)量. 2004(04)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)研究[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]單相串聯(lián)電弧故障識(shí)別方法研究[D]. 鮑潔秋.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[3]五相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 高宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中逆變器障診斷與容錯(cuò)控制策略研究[D]. 安群濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]船舶電力推進(jìn)六相同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 張敬南.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]多相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 薛山.中國科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2006
[7]多相永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 歐陽紅林.湖南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 魏冰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]六相永磁同步電機(jī)控制器故障診斷[D]. 姜俊.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]五相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 侯雅曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]水下永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器故障診斷與容錯(cuò)運(yùn)行的研究[D]. 蔡費(fèi)楊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換與模式識(shí)別的逆變電路開路故障診斷[D]. 吳鑫.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開路故障診斷及容錯(cuò)控制[D]. 高巖.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[7]電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)故障檢測與診斷技術(shù)的研究[D]. 孫天奎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]雙Y移30度永磁同步電機(jī)矢量控制策略研究[D]. 任遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2012
[9]六相永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢測[D]. 王全.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009
[10]六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)的研究[D]. 薛麗英.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3485462
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