新型解析冗余关系法在传感器故障诊断中的应用

介绍了多容水箱系统所有可能出现的故障类型,并分析了多容水箱系统的结构与特点。利用基于键合图模型的新型解析冗余关系(ARR)方法对多容系统中传感器故障进行了研究。根据键合图理论给出了多容水箱系统键合图模型,通过在系统键合图中加入观测信号和虚拟传感器的方法建立系统的诊断键合,根据诊断键合图模型得到系统的ARR。通过分析诊断键合图的因果关系构建系统的故障特征矩阵。利用20-sim键合图仿真软件对各类故障进行仿真分析,验证了基于键合图模型的新型ARR方法在传感器故障检测与隔离方面的可行性。

基于SOM神经网络的三电平逆变器的故障诊断

针对三电平逆变器的开路故障,采用一种基于小波包变换与自组织映射神经网络(SOM)的故障诊断方法。测量三电平逆变器的上、中、下桥臂电压进行故障模式的分类,桥臂电压经过小波包分解后进行故障特征向量提取,将故障向量作为SOM神经网络的输入进行故障模式识别。仿真和实验表明,该诊断方法对三电平逆变器故障的分类准确且快速,能够降低检修人员的故障识别难度,有效提高诊断效率,对于实现三电平逆变器的在线故障诊断具有广阔的应用前景。

基于DCS的电锅炉温度控制系统设计

针对工业中对电锅炉温度控制的要求,利用实验室现有仪器与设备,设计了基于DCS系统的温度控制系统。以TCS3000系统与EFAT/P过程实验装置为平台,分别从硬件与软件两部分详述了控制系统的实现。通过软件编程实现了控制算法的设计,利用MOX组态软件建立了实时监控画面,完成了实际控制系统的搭建,取得了良好的控制效果。为锅炉系统的研究提供了一个良好的实验平台。

基于单片机的电动摩托车无刷直流电机控制系统的设计

根据无刷直流电机的工作原理,设计了以PICl6F737单片机为核心的电动摩托车无刷直流电动机控制系统,给出了控制系统的硬件组成和软件设计方法,可以实现调速、限速、定速功能,保护及辅助功能完善。通过对控制系统的静态和动态调试表明系统性能良好,满足设计要求,具有广泛的现实意义。

风力发电机组变速恒频控制系统研究

全面介绍了一种最新应用于风力发电中的新型电机—无刷双馈电机,并分析了这种新型电机作变速恒频运行的原理并对这种电机进行了动态特性仿真研究.给出了形式简洁的控制方程和易于实现的控制方案.

三相并网逆变器的键合图模型实现

三相并网逆变器中功率开关器件具有很强的混杂特性,传统的建模方法难以精确描述其动态性能。文章从能域角度出发,建立了三相电压型PWM并网逆变器的键合图模型,并在20-sim软件上进行了仿真试验,仿真结果验证了该模型的准确性和有效性。

混杂系统传感器微小故障的检测与隔离方法

考虑到实际生产过程中不可避免地存在建模误差及干扰噪声,提出了结合全局解析冗余关系法和指数加权移动平均(EWMA)滤波技术与自适应阈值评价法传感器微小故障检测与隔离方法。介绍了三容水箱混杂系统可能出现的微小故障,并分析了三容水箱系统的结构及特点。利用混合键合图模型的全局解析冗余关系方法产生残差,再通过EWMA滤波技术和自适应阈值评价残差,实现传感器微小故障的检测与隔离。最后利用20-sim键合图仿真软件和Matlab联合仿真,验证了该方法在传感器微小故障检测与隔离的可行性。

PSO-BP-PID算法在双容水箱系统中的应用

针对工业中对液位控制的要求,利用实验室现有仪器与设备,设计了双容水箱控制系统。以研华工控机与EFAT/P过程实验装置为平台,分别从硬件与软件2部分详述了控制系统的实现。通过软件编程的方法实现了控制算法的设计,利用MCGS组态软件建立了实时监控画面,完成了实际控制系统的搭建,分析比较了传统PID和PSO-BP-PID算法控制效果的优劣。为液位控制系统的研究提供了一个良好的平台。

基于键合图理论的逆变器功率管开路故障诊断

首先建立三相电压型PWM逆变器的键合图模型,在键合图模型的基础上,采用故障树分析法,针对逆变器功率管的开路故障,进行了定性故障诊断方法的研究。通过分析验证,该方法具有对模型精度要求低及计算量简单等优点。

关于光伏发电并网系统畸变故障检测仿真

孤岛检测是光伏并网系统必须具备的功能之一,可以提高大电网故障下用户和设备安全性能。要求其能快速准确检测出孤岛的发生,并且要尽量减少对电网质量的影响。由于现有孤岛检测算法在检测速度、检测成功率与谐波畸变率、检测盲区上存在固有矛盾,参数选取上难以单向统一。提出一种新型的智能盲区规避孤岛检测法,在负载鉴相基础上定向变化初始斩波因子方向,并跟随实时检测频率动态调整检测盲区。仿真结果表明,改进的算法能够较大降低孤岛检测盲区,根据负载特性智能改变盲区分布特征,提高孤岛检测成功率,能够在减小谐波畸变率的同时提高检测速度。参数选取方法能协调统一检测速度、检测成功率、谐波畸变率、检测盲区,为孤岛检测系统设计和改进提供参考。

基于符号键合图的多故障诊断方法研究

基于键合图的解析冗余关系(ARRs)故障诊断法是根据诊断键合图模型的因果关系路径构建系统的ARRs和系统故障特征矩阵(FSM),并利用系统实际观测特征与故障特征的比较进行系统的故障检测和隔离,但FSM只能反映出单故障的可检测性和可隔离性。针对该方法的局限性,提出采用符号有向图和键合图相结合的方法,搭建符号键合图模型,对系统进行多故障诊断。最后以三容水箱为例,以20-sim为实验平台建立仿真模型,验证了基于符号键合图模型在多故障诊断方面的可行性和有效性。

基于键合图的鲁棒故障诊断及容错控制

研究了一种基于键合图(BG)建模的混杂系统鲁棒诊断和容错控制算法。在BG理论的基础上,针对混杂系统存在参数不确定性问题。首先,设计了系统鲁棒诊断观测器,将线性分式变化的键合图(BG-LFT)和比例积分(PI)观测器结合实现鲁棒故障诊断和故障估计。该观测器能实时跟踪系统变量的动态行为,有效降低误报率和漏报率,改善检测效果。然后,提出基于状态及故障估计的主动容错控制算法(AFTC),保证系统发生故障时仍能稳定运行。最后,通过仿真验证了该方法的有效性和可行性。

全局解析冗余关系的混杂系统模式跟踪

针对混杂系统同时具有连续和离散的运动规律和演化机制,提出一种基于全局解析冗余关系的混杂系统模式跟踪方法.建立混杂系统键合图模型并转化为诊断键合图模型,根据诊断键合图得到系统的全局解析冗余关系和模式变化特征矩阵.利用模式变化特征向量和开关元件导通与关断时开关两端的电压电流变化特征,实现模式变化了的开关元件定位.最后利用Matlab软件对该方法进行仿真实验,实验结果表明基于全局解析冗余关系的混杂系统模式跟踪方法是有效的.

基于键合图模型的新型解析冗余关系故障诊断方法研究

研究了通过诊断键合图模型建立系统解析冗余关系(ARRs)的故障诊断方法。通过在系统键合图中加入虚拟传感器的方法建立系统的诊断键合图,根据诊断键合图模型的因果关系路径构建系统的解析冗余关系和系统故障特征矩阵,并利用系统实际观测特征与故障特征的比较进行系统的故障检测和隔离,通过在双容水箱系统的仿真验证,证明了该方法便捷性和有效性。

一种并网逆变器LCL滤波器参数优化方法

LCL型滤波器能够用较低的电感量滤除较多的高频谐波。基于此建立了LCL型并网逆变系统的数学模型,提出了采用遗传算法来优化设计网侧LCL滤波器参数的方法。仿真结果表明,采用优化参数的滤波器具有良好的网侧谐波抑制能力,从而验证了该设计方法的可行性和优越性。

混杂系统基于诊断键合图的模式跟踪

根据能量守恒定律构建系统的功率表达式,对混杂系统进行模式识别与跟踪.首先对混杂系统进行键合图建模,对系统的每个疑似模式构造其诊断键合图模型并推导功率表达式.通过分析诊断键合图产生的残差,判断混杂系统的当前运行模式.最后利用20-sim键合图仿真软件进行仿真实验,结果表明混杂系统基于诊断键合图的模式跟踪方法具有有效性和可行性.

基于PSO-SVM的三相SPWM逆变电路故障诊断研究

针对三相SPWM逆变器的故障,提出一种基于PSO-SVM的诊断模型。粒子群算法(PSO)是一种智能的启发式全局搜索优化方法,具有易理解、易实现、全局搜索能力强等特点,适合于支持向量机(SVM)的参数优化。采用小波变换的多分辨率方法来提取和分析故障信号,提取需要的故障向量,将故障特征向量作为PSO-SVM的输入,来进行训练和检测。通过仿真对比结果,验证所提出的这种方法是可行的,具有很好的故障诊断能力。

基于区间解析冗余关系的参数不确定性的仿真研究

拓展基于区间解析冗余关系法(interval valued analytical redundancy relations,I-ARRs)对不确定性混杂系统的故障检测。该方法产生一组对故障估计的阈值,一旦标称残差超过阈值,则故障能被检测。现有的故障检测方法主要是针对参数性故障,因此对测量信号导数的估计呈现出各种限制;而且在I-ARRs中对测量信号导数十分敏感,不可避免地涉及到对残差的估计。为解决这一问题,利用鲁棒滑模微分器方法得到对含噪声测量信号导数最优估计,降低残差噪声,以减小虚警、漏报,从而提高鲁棒性。通过典型电力电子电路BUCK电路仿真,验证了此方法的有效性。

整流电路故障模式研究在电力电子技术课程教学中的辅助作用

随着电力电子技术的迅猛发展,电力电子技术已广泛应用于工业生产的各个领域和社会生活的各个方面。整流电路作为电力电子电路的主要组成部分,其故障问题在应用过程当中变得越来越突出。整流电路故障模式的研究在电力电子技术课程的教学过程中,有助于加深学生对电力电子技术理论知识的认识和理解,有助于培养学生的各项专业技能。对于提高教学质量具有不可忽视的现实意义。

低速摩擦伺服系统的模糊切换滑模控制研究

建立伺服系统的摩擦模型,针对高精度伺服系统易受测量延迟及测量噪声等不确定性干扰因素的影响,提出基于模糊切换增益调节的变结构控制策略,并用Lyapunov方法分析了滑模控制的稳定性。最后通过仿真,证明该策略有效削弱了抖振,系统鲁棒性得到提高。