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公开(公告)号：CN113381635B
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202110725421.0
申请日：2021-06-29
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32 , H02H7/122
Abstract: 本发明涉及电力电子技术领域，公开一种牵引变流器热性能动态优化控制方法及系统，以实现在正常运行情况和故障运行情况下的牵引变流器的热性能的动态优化控制。包括：构建待测牵引变流器的电性能控制量的预测模型和热性能控制量的预测模型；根据电性能控制量的预测模型构建电性能控制目标函数，并根据热性能控制量的预测模型构建基于标准差系数动态加权的热性能控制目标函数；基于所述电性能控制目标函数和所述热性能控制目标函数，构建用于表示性能归一化的奖励函数；根据系统的运行状态，确定符合预设条件的系统电平状态组合集；根据目标系统电平状态组合对待测牵引变流器的电热性能进行调节。
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公开(公告)号：CN113437912B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110775776.0
申请日：2021-07-09
Applicant: 中南大学
IPC: H02P21/13 , H02P21/14 , H02P25/022
Abstract: 本发明涉及永磁同步电机控制技术领域，公开一种永磁同步电机的强鲁棒性模型预测控制方法及系统，以实现永磁同步电机强鲁棒电流控制。方法包括：构建永磁同步电机的有限集预测模型；构建基于二阶滑模变结构的永磁同步电机扰动观测器；利用扰动观测器获得扰动观测值，构造扰动控制器，计算dq轴补偿电压；根据dq轴补偿电压，构造出逆变器各开关状态下含有补偿电压的dq轴控制电压；构建强鲁棒性模型预测控制的目标函数，选取令目标函数值最小的逆变器桥臂上的开关状态作为该逆变器当前周期的开关控制输出，来抑制永磁同步电机中存在的扰动。
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公开(公告)号：CN112433115B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202011264012.7
申请日：2020-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/00 , H02M1/00 , H02M7/00 , G06F30/20 , G06F119/04
Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，公开一种老化注入器及功率器件、牵引变流器老化建模方法，以提供较为真实可靠的故障模拟环境。本发明方法包括：用分段函数描述正常情况下的功率器件开通和关断过程中各个阶段的集射极电压，建立正常情况下功率器件行为模型；确定功率器件老化情况下集射极电压在各个阶段的变化，建立老化情况下功率器件行为模型；使用老化情况下功率器件行为模型描述牵引变流器桥臂的换流回路特性，建立牵引变流器老化模型；构建功率器件老化注入器，实施牵引变流器老化注入。该方法能够对单桥臂上任意一个功率器件进行老化注入实验，无需进行实物损伤性实验，就能得到牵引变流器老化的数据和特征，并且可以进行重复性实验。
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公开(公告)号：CN113486868B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111041045.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及故障诊断领域，公开一种电机故障诊断方法及系统，该方法包括采集电机分别在正常状态和预设时间段内的K类故障运行状态下的共K+1类工况传感器信号，K为正整数，并根据工况传感器信号构建初始数据集；对初始数据集进行角域重采样处理，得到带标签的重采样数据集，并对重采样数据集进行时间滑窗处理得到带标签的总样本集，将总样本集划分为带标签的训练集和测试集；并构建第一预设模型、第二预设模型、第三预设模型、分类器模型，并设定损失函数；构建目标模型；根据实时工况传感器信号和目标模型确定待测电机的诊断结果。可以有效解决早期故障演变趋势缓慢、故障特征容易淹没在噪声中的问题，实现电机早期故障诊断。
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公开(公告)号：CN113595465A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110908818.3
申请日：2021-08-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了电机驱动系统能耗优化控制方法及系统，通过获取电机驱动系统的当前周期的实时电机电流以及参考电机电流，并将实时电机电流分别输入至电机电流预测模型以及各个逆变器功率器件能耗预测模型中，得到下一周期的预测电机电流以及下一周期各个逆变器功率器件能耗；将参考电机电流、预测电机电流以及各个逆变器功率器件能耗输入至以最小化电流跟踪、逆变器总能耗降低、逆变器能耗均衡为最优控制策略的多目标优化控制模型，得到将实时电机电流值调控至参考电机电流值的最优控制策略；根据最优控制策略对应的各个逆变器桥臂的开关状态控制电机驱动系统。能保证较高的电机驱动系统电流控制性能，同时降低逆变器总能耗、提高逆变器能耗均衡性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113255771A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110579449.8
申请日：2021-05-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及故障诊断领域，公开一种基于多维异构差异分析的故障诊断方法及系统，以提高系统故障诊断正确率。方法包括：采集系统正常、故障运行下的传感器信号，构建数值型、分布型、时序型3种不同结构特征集；分别对数值型、分布型、时序型的训练特征集与训练特征集之间进行差异度量，并分别对数值型、分布型、时序型的训练特征集与测试特征集之间进行差异度量；根据前述各类型差异度量并结合3种不同结构特征的权重，构建多维异构特征集的synsim综合差异度量矩阵，最后通过k‑近邻分类得到最终的正常/故障类别。
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公开(公告)号：CN112803804A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110138526.6
申请日：2021-02-01
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/219
Abstract: 本发明涉及电子技术领域，公开一种单相三电平整流器参数补偿温度平衡控制方法及系统，保证控制性能并实现对IGBT的温度平衡控制。方法包括：建立单相三电平整流器正常及网络侧等效电阻和等效电感发生变化三种状态下所分别对应的下一周期的有功功率预测模型和无功功率预测模型；分别建立单相三电平整流器下一周期的中点电位平衡预测模型和IGBT能量损耗预测模型；建立有功功率误差、无功功率误差、中点电位差以及IGBT间能量损耗方差的四个目标函数，对四个目标函数配置权重系数，建立评价函数；取评价函数最小值进行有限集寻优，将寻得的最优开关状态作为下一周期的控制输出，对单相三电平整流器控制性能和IGBT间结温平衡进行控制。
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公开(公告)号：CN112803792A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110137282.X
申请日：2021-02-01
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/458
Abstract: 本发明涉及电力电子技术领域，公开一种牵引变流器热场控制方法，以实现牵引变流器热场的均匀分布。方法包括：构建各功率模块对应系统热场控制量的功耗预测模型；根据对应系统热场控制量的功耗预测模型构建基于功耗方差的热场分布控制目标函数，然后将基于功耗方差的热场分布控制目标函数与各非热场控制量的控制目标函数相结合以构建基于性能的归一化控制目标函数；根据归一化控制目标函数建立基于性能归一化的初始奖励函数，并将初始奖励函数优化为根据外环反馈值动态调整热权重系数的目标奖励函数；选取使得目标奖励函数值最大化的系统电平状态组合作为系统控制指令输出，实现相对应功率模块热量的智能调控。
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公开(公告)号：CN109406935B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201811520807.2
申请日：2018-12-12
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/54
Abstract: 本发明涉及电路故障诊断领域，公开了一种针对变流器的开路故障诊断方法及系统，以诊断一类具有相同桥臂结构的变流器开路故障，提高诊断方法的通用性，并有效降低变流器的维修难度和成本；本发明的方法包括：选取待检测变流器任一桥臂在正常工作和开路故障时的电路拓扑，并建立第一一致性模型；根据第一一致性模型搭建变流器在正常工作和开路故障情况下都适用的第四一致性模型；采用第四一致性模型模拟该变流器的运行状态，根据相电压实际值与相电压估计值计算电压残差，并根据电压残差构建残差评价函数；将残差评价函数的输出值与设定的残差检测阈值进行比较，若比较结果符合设定的故障发生条件，则判定该桥臂发生了开路故障。
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公开(公告)号：CN112433115A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011264012.7
申请日：2020-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/00 , H02M1/00 , H02M7/00 , G06F30/20 , G06F119/04
Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，公开一种老化注入器及功率器件、牵引变流器老化建模方法，以提供较为真实可靠的故障模拟环境。本发明方法包括：用分段函数描述正常情况下的功率器件开通和关断过程中各个阶段的集射极电压，建立正常情况下功率器件行为模型；确定功率器件老化情况下集射极电压在各个阶段的变化，建立老化情况下功率器件行为模型；使用老化情况下功率器件行为模型描述牵引变流器桥臂的换流回路特性，建立牵引变流器老化模型；构建功率器件老化注入器，实施牵引变流器老化注入。该方法能够对单桥臂上任意一个功率器件进行老化注入实验，无需进行实物损伤性实验，就能得到牵引变流器老化的数据和特征，并且可以进行重复性实验。
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