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《西北工业大学》 2002年
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电动机变频调速系统故障检测与诊断技术研究

崔博文  
【摘要】: 本文研究了电动机变频调速系统的故障检测与诊断问题。随着电动机变频调速系统在工业应用中地广泛使用,调速系统的可靠性问题愈益引起人们的重视,调速系统的故障检测与诊断问题已逐渐引起众多研究者的关注。本文在现有研究的基础上,就基于信号处理的电动机变频调速系统的故障检测及诊断方法进行了深入研究。本文的主要工作和创新成果有以下几方面: 1.在利用状态空间法深入分析永磁同步电动机变频调速系统稳态特性的基础上,分析了逆变器开关元件发生故障的类型及其原因,仿真分析了六阶梯波逆变器、PWM逆变器各种故障状态下的系统动态特性,得出了一些有价值的结论。 2.针对逆变器故障后的电压输出的不对称性,利用对称分量法对逆变器输出信号进行分析,获得了逆变器输出信号的数字信号模型,为变频调速系统的故障检测与故障特征提取奠定了基础。 3.在电动机变频调速系统的频率未知条件下,给出了基本正序对称分量和频率估计的扩展卡尔曼滤波方法。提出了基本谱残差概念,定义了决策函数,给出了一种简单的故障决策策略,为电动机变频调速系统的故障检测或状态监控提供了一种有效途径。 4.由于调速系统的故障检测或状态监控具有长时间性的特点,为提高参数估计的数值稳定性,引入了奇异值分解理论,提出了基于奇异值分解的扩展卡尔曼滤波方法,并基于此方法实现了电动机变频调速系统的故障检测。 5.基于传统傅立叶变换和加窗傅立叶变换对逆变器输出信号进行了谱分析,提出了谱残差概念。获得了调速系统的故障特征。给出了一种故障决策逻辑,基于此可有效确定开关元件故障性质及逆变器故障桥臂位置。 6.考虑到信号处理中大量存在的复数域参数估计问题,研究了复数域最小二乘参数估计方法,提出了既加权又使用遗忘因子的复最小二乘估计递推算法。为了提高数值计算稳定性,进一步提出了基于复U-D分解的最小二乘参数估计方法,获得了变频调速系统的故障特征。 7.在分析多层感知器神经网络的基础上,推导了双曲正切函数为激励函数的误差后向传播算法。为实现逆变器驱动系统的故障分离,提出了相对谱残差的概念,获得了逆变器不同故障模式下的相对谱残差结果。提出了基于谱估计和神经网络的变频调速系统的故障分离方法。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM921.51

【引证文献】
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1 宋俊生;崔博文;;三相逆变器的故障诊断与容错技术研究[J];船电技术;2012年01期
2 戴丽;;基于小波神经网络的电动机变频系统故障检测的研究[J];电子质量;2007年12期
3 王新;戴丽;;改进型小波神经网络在变频系统故障诊断中的应用[J];噪声与振动控制;2008年06期
4 张艳丽;帕孜来·马合木提;马洪雨;;PWM逆变器开路故障模式分析及识别[J];自动化应用;2012年12期
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1 卢胜利;开关磁阻电机系统的故障诊断方法研究[D];中国矿业大学;2010年
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1 尹保明;小波神经网络故障诊断方法及其在变频调速系统中应用研究[D];河南理工大学;2011年
2 沈开雄;广义解调时频分析方法在逆变器故障诊断中的应用[D];武汉科技大学;2011年
3 杨智鑫;移动机器人语音识别系统的研究与实现[D];北京化工大学;2011年
4 张连勇;无速度传感器的永磁同步电机调速系统[D];山东大学;2010年
5 张文蓉;HHT方法在变频调速异步电机故障诊断中的应用[D];武汉科技大学;2010年
6 吕景秀;基于模糊神经网络的变频调速系统故障诊断的研究[D];河南理工大学;2009年
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8 宋俊生;三相逆变器的故障诊断及容错控制研究[D];集美大学;2012年
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10 张芸芸;基于紧致型小波神经网络的六脉波变频器故障诊断研究[D];河南理工大学;2011年
【参考文献】
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1 马伟明,胡安,王令蓉;基于电压波形分析的十二相整流装置故障诊断[J];电工技术学报;1997年06期
2 陈坚,李自成;基于知识的UPS故障诊断系统[J];电力电子技术;1994年01期
3 马皓,徐德鸿,卞敬明;基于神经网络的电力电子电路故障诊断[J];电力电子技术;1997年04期
4 张桂才,史铁林,杨叔子;基于高阶统计量的机械故障特征提取方法研究[J];华中理工大学学报;1999年03期
5 黄志坚,裘丽华;对现代机械故障诊断技术方法论的探讨[J];科学技术与辩证法;2001年03期
6 张友民,焦凌云,陈洪亮,戴冠中;基于奇异值分解的固定区间平滑新方法[J];控制理论与应用;1997年04期
7 史忠科;模型在线辨识方法及其应用[J];控制理论与应用;1995年06期
8 孟晓风,王行仁;RGIA算法的QR分解实现[J];自动化学报;1997年03期
9 张伟,张正松;设备故障诊断知识获取方法的探讨[J];清华大学学报(自然科学版);1998年07期
10 苏鹏声,王志强,姜建国;用人工神经网络诊断电力电子电路主回路故障[J];清华大学学报(自然科学版);1999年03期
【共引文献】
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1 赵婷婷;贾明全;丁慎言;;开关磁阻调速电机驱动挤出机的方法[J];工程塑料应用;2006年04期
2 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
3 刘洪,李令冬;电弧炉整流电路在线监测软件的设计与开发[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
4 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
5 魏紫;卢松升;刘正之;;EAST快控电源实时监测系统的设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
6 崔博文;;基于傅立叶变换的逆变器故障检测新方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年05期
7 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期
8 沈克精;关于积分∫_a~bf(x)costxds的数值计算方法[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年03期
9 孟军;;一种局部构造的三次参数样条[J];安徽工学院学报;1987年01期
10 陈翠微,凤尔银;哈密顿算符矩阵元的一种简单表达式[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
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1 陈阳;水声阵列信号处理理论及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
6 彭富强;多尺度线调频基稀疏信号分解及其在齿轮箱故障诊断中的应用[D];湖南大学;2010年
7 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
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9 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
10 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
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1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
3 狄东晗;矿井风机监控保护系统研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 旺扎拉;特种车辆变速箱齿轮传动失效分析[D];长春理工大学;2010年
6 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
7 赵秋山;智能高压TSC无功补偿装置的研制[D];郑州大学;2010年
8 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
9 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
10 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 钱大琳;基于组织层次的人机融合智能决策支持系统模型[J];北京交通大学学报;2005年03期
2 刘红梅;王少萍;欧阳平超;;基于小波包和Elman神经网络的液压泵故障诊断[J];北京航空航天大学学报;2007年01期
3 王美玲,张长江,付梦印,肖?;一种用于非线性函数逼近的小波神经网络算法仿真[J];北京理工大学学报;2002年03期
4 甘祥彬;崔杨;;大功率IGBT驱动技术的现状与发展[J];变频器世界;2007年10期
5 姜奋平;尹向阳;张黎;;大功率IGBT驱动器2SD315A的分析与测试[J];变频器世界;2009年03期
6 戴鹏;蔡云;宋中仓;符晓;;基于标幺化均值的PWM逆变器开路故障诊断[J];变频器世界;2012年03期
7 童进军,何黎明,田作华;船舶动力定位系统的数学模型[J];船舶工程;2002年05期
8 马丹;王孟莲;沈枫;;舰船电力推进系统故障诊断专家系统设计[J];船电技术;2010年12期
9 时贵英;吴雅娟;倪红梅;;一种新改进的粒子群优化算法[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期
10 徐涛;王祁;;基于小波包神经网络的传感器故障诊断方法[J];传感技术学报;2006年04期
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1 崔博文;;基于小波神经网络的逆变器功率管开路故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李渊;兆瓦级双馈式三电平风电变流器关键技术研究[D];中国矿业大学;2011年
3 张伟;无转速传感器异步电机矢量控制系统控制方法的研究[D];浙江大学;2001年
4 施小成;ROV工作母船动力定位控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
5 郑洪涛;开关磁阻电动机驱动系统建模及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
6 翟永杰;基于支持向量机的故障智能诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2004年
7 刘振兴;电机故障在线监测诊断新原理和新技术研究[D];华中科技大学;2004年
8 张君;小波分析技术在汽轮机故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2005年
9 贾洪平;PMSM DTC无传感器运行及传感器集成研究[D];浙江大学;2006年
10 许峻峰;提高永磁同步电动机调速系统性能方法研究[D];西南交通大学;2006年
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1 肖竹;3MW风电系统变流器装置的故障诊断[D];沈阳工业大学;2011年
2 顾晓光;基于小波变换和支持向量机的电力电子电路故障诊断研究[D];河南大学;2011年
3 刘雯;基于密度可调谱聚类的半监督SVM机械早期故障预示方法[D];华南理工大学;2011年
4 张永帅;电励磁双凸极风力发电机的控制及整流电路故障诊断[D];南京航空航天大学;2010年
5 熊杨;最小二乘支持向量机算法及应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 张亮;基于小波神经网络的风电变流器故障诊断研究[D];重庆大学;2011年
7 姚刚;基于混合神经网络的容错控制方法在船舶系统中的应用[D];上海海运学院;2003年
8 诸嘉慧;开关磁阻电动机电磁参数及静态特性的有限元分析[D];哈尔滨理工大学;2003年
9 成燕;基于神经网络的变频器故障诊断的研究[D];沈阳工业大学;2002年
10 诸刚;用于机器人控制的汉语语音识别系统的研究与实现[D];天津大学;2003年
【二级引证文献】
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1 肖丽;孙鹤旭;董砚;郑易;高峰;;四相开关磁阻电机功率变换器故障检测技术[J];电工技术学报;2014年01期
2 帕孜来·马合木提;廖俊勃;支婵;;基于PSO-SVM的三相SPWM逆变电路故障诊断研究[J];电子技术应用;2014年03期
3 胡荣光;邓智泉;蔡骏;王骋;;一种开关磁阻电机位置信号故障诊断与容错控制方法[J];电工技术学报;2014年07期
4 肖丽;孙鹤旭;刘卫鹏;范书瑞;张培培;;四相开关磁阻电机的容错型功率变换器[J];北京工业大学学报;2014年07期
5 靳志欣;宋建成;曲兵妮;张中华;;开关磁阻电机驱动系统功率变换器的故障检测[J];煤炭学报;2014年01期
6 孙冠群;李梅;;一种开关磁阻电动机功率变换器故障诊断方法[J];工矿自动化;2014年06期
7 许培林;邓智泉;陈小元;王晓琳;范娜;;开关磁阻电机位置信号的故障检测与容错控制[J];中国电机工程学报;2011年33期
8 肖丽;孙鹤旭;张培培;刘卫鹏;;基于Maxwell和Simplorer8/6极开关磁阻电机绕组短路故障分析与研究[J];微电机;2013年08期
9 赵志华;吴力;殷海双;;基于紧致型小波神经网络的往复泵故障诊断[J];噪声与振动控制;2013年05期
10 董芳;;大功率并网逆变器两种功率控制策略仿真对比分析[J];新疆电力技术;2014年03期
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1 陈向坚;微型飞行器姿态的智能控制方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 李迪;微型飞行器电子稳像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
3 李政伟;三电平风电变流器故障诊断策略研究[D];中国矿业大学;2013年
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1 苗伟;智能故障诊断及其在变频器中的应用研究[D];河南科技大学;2009年
2 张文蓉;HHT方法在变频调速异步电机故障诊断中的应用[D];武汉科技大学;2010年
3 于洪波;船舶燃油供给系统故障诊断研究[D];大连海事大学;2012年
4 张劲伟;信息融合技术在乳化器故障诊断中的应用[D];杭州电子科技大学;2012年
5 孙新函;混合动力车用电机无位置传感器控制研究[D];大连理工大学;2012年
6 王林翮;永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的研究[D];西南交通大学;2012年
7 伊磊;GD-1型拟人机器人语音识别研究与设计[D];北方工业大学;2012年
8 谢世强;基于神经网络非特定人语音识别与机器人控制研究[D];沈阳工业大学;2013年
9 邓宇轩;四相8/6极开关磁阻电机调速系统的设计与研究[D];杭州电子科技大学;2013年
10 杨建旭;风力发电磁悬浮偏航电机的偏航控制系统研究[D];曲阜师范大学;2013年
【二级参考文献】
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1 罗先觉,邱关源;开关电容网络的故障字典诊断算法[J];电子学报;1991年04期
2 史忠科;飞行数据相容性检验的极大似然方法[J];航空学报;1990年08期
3 郑小军,杨叔子;集成节约覆盖模型与概率推理的新方法[J];华中理工大学学报;1989年S1期
4 丁洪,杨叔子,桂修文;复杂系统诊断问题的研究[J];华中理工大学学报;1989年S1期
5 陈振羽,周曼丽,朱耀庭;电子设备故障诊断外推推理机模型[J];华中理工大学学报;1989年S1期
6 黄志坚;电-液系统故障的逻辑链分析法[J];机床与液压;1994年02期
7 贺理武,许春,黄志坚;液压系统多种故障可能原因的判别[J];机床与液压;1995年06期
8 黄志坚,吴百海,毛宁;轧机液压故障的智能诊断探讨[J];机械开发;2000年S1期
9 马金奎,刘元峰,朱振杰,宋强,路长厚;基于小波分析的滑动轴承参数识别研究[J];机械工程学报;2000年05期
10 张友民,李庆国,戴冠中,张洪才;基于奇异值分解的递推辨识方法[J];控制理论与应用;1995年02期
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9 刘缤;;钢厂轧制辅助传动变频调速系统方案与应用分析[J];黑龙江科技信息;2013年23期
10 林琪,魏金声,林宇;变频调速系统和计算机优化设计的研究[J];电气传动自动化;1994年02期
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1 刘凤辉;;变频调速系统的发展现状与前景展望[A];电子玻璃技术交流会论文集[C];2006年
2 ;高效节能变频调速系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年
3 姜朴;张晶;;《低压测量电器在变频调速系统中的应用与选择》[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十一届学术年会论文集[C];2002年
4 蒋斌;;大型岸边集装箱起重机的全变频调速系统[A];上海物流工程学会2003’论文集[C];2003年
5 李国伟;;变频调速系统分析与比较[A];2004年中国造纸学会新闻纸专业委员会学术年会论文及报告汇编[C];2004年
6 左斌;;大厦中央空调变频调速系统的原理与方案的选择[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
7 干永革;周超;赵雨;李崇坚;;大功率中压变频调速系统的研制[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
8 白晶;赵弘;;基于鲁棒内模原理实现的高性能变频调速系统[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
9 史琴;庄圣贤;董行健;;架线式机车变频调速系统研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
10 丁永汀;杨波;吴健锋;;聚酯装置变频调速系统[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
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1 记者 杨栋;省变频调速系统及技术重点实验室在我市立项建设[N];天水日报;2010年
2 九枫;大功率变频调速系统项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2005年
3 毛丽新;北京铁道大厦节能年年都有新进展[N];人民铁道;2007年
4 苏敏 何文生;超额完成年度生产任务[N];中国石化报;2011年
5 卢燕青;大功率交交变频调速系统实现创新[N];科技日报;2006年
6 山西 杨德印;变频器在电梯运行中的参数设定[N];电子报;2013年
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1 李洁;高性能变频调速系统若干关键技术问题研究[D];西安理工大学;2006年
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3 赵相宾;基于静止变频调速系统的抽水蓄能机组起动研究[D];天津大学;2007年
4 崔博文;电动机变频调速系统故障检测与诊断技术研究[D];西北工业大学;2002年
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1 林立;基于TMS320LF2407A DSP的变频调速系统研究[D];武汉大学;2004年
2 张志杰;数字信号处理器在变频调速系统中的应用[D];东北农业大学;2003年
3 陈燕燕;变频调速系统抗干扰问题实验研究[D];东北大学;2012年
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7 唐雪峰;直接矢量控制变频调速系统研究与开发[D];南京邮电大学;2012年
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10 张慧敏;锅炉给粉变频调速系统的改造及应用[D];天津大学;2005年
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