本文關(guān)鍵詞：航空三相橋式PWM整流器開關(guān)管故障診斷與容錯控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 三相橋式PWM整流器 多管開路故障 故障診斷 容錯控制技術(shù) 空間電壓矢量

【摘要】：隨著多電及全電飛機的發(fā)展、供電系統(tǒng)容量等要求的提高,變頻交流電源系統(tǒng)在大型民用航空場合應(yīng)用廣泛。而作為連接主電源和負載的二次電源的重要組成部分,航空三相PWM整流器具有廣闊的應(yīng)用前景;但是開關(guān)管的使用導(dǎo)致其故障發(fā)生概率提高。因此,研究航空PWM整流器開關(guān)管開路故障診斷和容錯控制技術(shù),對提高整流器的可靠性,促進其在航空場合的應(yīng)用具有重要意義。本文研究的航空PWM整流器采用三相橋式拓撲結(jié)構(gòu)、dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)控制策略以及空間矢量脈寬調(diào)制方法。本文分析了故障診斷方法的要求,給出故障診斷變量選取和參數(shù)設(shè)置的原則。通過分析整流器開關(guān)管開路故障后的特征,討論了可用的診斷變量。針對網(wǎng)側(cè)電流的故障畸變特征,研究并改進了基于電流相角的開關(guān)管開路故障診斷方法。針對故障后閉環(huán)系統(tǒng)的變化特征,研究改進了基于參考電壓的開路故障診斷方法,提出了基于定點采樣的開路故障診斷方法,能實現(xiàn)對多管故障的檢測和定位。借鑒現(xiàn)代識別技術(shù),研究了基于特征識別的故障診斷方法。最后仿真驗證四種方法的可行性,并對其優(yōu)缺點進行了對比分析。通過詳細分析開關(guān)管開路故障對空間電壓矢量的影響,提出了一種適用于多管故障的基于修正PWM開關(guān)模式的故障容錯控制方法,可有效降低網(wǎng)側(cè)電流畸變,減小直流電壓紋波。通過對電壓矢量變化的研究,比較分析了故障和容錯后等效調(diào)制波的變化情況。最后,討論了故障情況下電流諧波和直流電壓紋波的變化情況,以及PI調(diào)節(jié)器對容錯控制效果的影響。最后設(shè)計并搭建了一臺5kW全數(shù)字控制的三相橋式PWM整流器原理樣機。實驗結(jié)果表明,在航空電網(wǎng)輸入下,所研究和提出的故障診斷與容錯控制方法有效。
【關(guān)鍵詞】：三相橋式PWM整流器 多管開路故障 故障診斷 容錯控制技術(shù) 空間電壓矢量
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V242;TM461
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 課題的研究背景及意義15-16
• 1.1.1 航空變頻電網(wǎng)及三相整流器15
• 1.1.2 故障診斷與容錯控制技術(shù)15-16
• 1.2 航空PWM整流器研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 整流器故障診斷與容錯控制技術(shù)研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 故障診斷技術(shù)18-20
• 1.3.2 故障容錯控制技術(shù)20-23
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容23-24
• 第二章 三相橋式PWM整流器功率管故障診斷技術(shù)24-46
• 2.1 故障診斷方法標(biāo)準(zhǔn)24-28
• 2.1.1 故障診斷方法的要求24
• 2.1.2 故障診斷變量的選取原則24-25
• 2.1.3 故障診斷參數(shù)的設(shè)置原則25
• 2.1.4 整流器開關(guān)管開路故障診斷變量討論25-28
• 2.2 基于電流相角的開關(guān)管開路故障診斷方法28-32
• 2.2.1 診斷原理與實現(xiàn)方法28-31
• 2.2.2 仿真分析31-32
• 2.3 基于閉環(huán)參考電壓的開關(guān)管開路故障診斷方法32-38
• 2.3.1 診斷原理與實現(xiàn)方法32-36
• 2.3.2 仿真分析36-38
• 2.4 基于定點采樣的開關(guān)管開路故障診斷方法38-41
• 2.4.1 診斷原理與實現(xiàn)方法38-39
• 2.4.2 定點采樣39-40
• 2.4.3 不完全匹配40
• 2.4.4 仿真分析40-41
• 2.5 基于特征識別的開關(guān)管開路故障診斷方法41-44
• 2.5.1 特征變量的選取42-43
• 2.5.2 特征識別故障診斷方法的實現(xiàn)43-44
• 2.5.3 仿真分析44
• 2.6 故障診斷方法對比分析44-45
• 2.7 本章小結(jié)45-46
• 第三章 三相橋式PWM整流器功率管故障容錯技術(shù)46-64
• 3.1 開關(guān)管開路故障空間矢量分析46-51
• 3.1.1 正常情況下的空間電壓矢量46-47
• 3.1.2 單個開關(guān)管開路故障影響47-49
• 3.1.3 多個開關(guān)管同時開路故障影響49-51
• 3.2 基于PWM開關(guān)模式修正的容錯控制方法51-56
• 3.2.1 單管開路故障容錯控制51-53
• 3.2.2 多管同時開路故障容錯控制53-54
• 3.2.3 仿真分析54-56
• 3.3 故障后性能分析及PI調(diào)節(jié)器的影響56-63
• 3.3.1 等效調(diào)制波的分析討論56-60
• 3.3.2 故障后的網(wǎng)側(cè)電流諧波和直流電壓紋波討論60-61
• 3.3.3 閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器對容錯控制效果的影響討論61-63
• 3.4 本章小結(jié)63-64
• 第四章 系統(tǒng)設(shè)計及實驗結(jié)果分析64-77
• 4.1 設(shè)計指標(biāo)64-65
• 4.2 硬件設(shè)計65-69
• 4.2.1 功率管選擇65
• 4.2.2 輸入濾波電感設(shè)計65-67
• 4.2.3 直流側(cè)濾波電容選擇67-69
• 4.3 軟件設(shè)計69-70
• 4.4 實驗結(jié)果與分析70-76
• 4.4.1 故障診斷70-74
• 4.4.2 故障容錯控制74-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第五章 結(jié)束語77-79
• 5.1 本文工作總結(jié)77
• 5.2 下一步工作77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)m紅,胡育文,黃文新;三相變頻驅(qū)動系統(tǒng)中逆變器的故障診斷與容錯技術(shù)[J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年12期

2 符強;林輝;賀博;;四開關(guān)三相無刷直流電機的直接電流控制[J];中國電機工程學(xué)報;2006年04期

3 楊忠林;吳正國;李輝;;基于直流側(cè)電流檢測的逆變器開路故障診斷方法[J];中國電機工程學(xué)報;2008年27期

4 程國華;;大型民用飛機電源系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];民用飛機設(shè)計與研究;2008年04期

5 安群濤;孫力;趙克;劉超;于麗娜;;基于開關(guān)函數(shù)模型的逆變器開路故障診斷方法[J];中國電機工程學(xué)報;2010年06期

6 王磊;杜永紅;趙雷廷;吳佐民;劉志剛;;基于標(biāo)幺化均值的大功率PWM整流器故障診斷[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2010年05期

7 王磊;趙雷霆;張鋼;吳佐民;劉志剛;;電壓型PWM整流器的開關(guān)器件斷路故障特征[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年07期

8 萬偉悅;嚴(yán)仰光;;現(xiàn)代飛機電源系統(tǒng)及其發(fā)展[J];黑龍江科技信息;2011年03期

9 姜保軍;安群濤;;基于運行模式分析的逆變器功率管開路故障診斷方法[J];中國電機工程學(xué)報;2012年24期

10 陳丹江;葉銀忠;;基于多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三電平逆變器器件開路故障診斷方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李臣松;航空應(yīng)用三相PWM整流器研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 孫金燕;NPC三電平逆變器及其容錯技術(shù)的研究[D];中國石油大學(xué);2011年

3 倪靖猛;航空變頻電網(wǎng)功率因數(shù)校正技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 林琳;說話人識別算法研究及DSP實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2004年

，

本文編號：968631