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公开(公告)号:CN115685747B
公开(公告)日:2024-11-22
申请号:CN202211211043.5
申请日:2022-09-30
Applicant: 西南交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于残差神经网络优化的模型预测控制方法,具体为:建立系统状态变量的预测模型,调节模型预测控制算法的代价函数,记录不同权重因子下的电流谐波畸变率和开关频率组成数据样本;根据所收集的数据,建立优化目标函数,同时将数据集分为训练集、验证集和测试集;构建残差并联神经网络,将权重因子作为网络输入层,目标函数作为网络输出层,依托数据集和Adam算法训练网络,根据评价指标调节神经网络的残差模块、网络深度等超参数,选取指标最优的残差网络;将步长更短的权重因子作为最优网络的输入层,预测目标函数,寻找使目标函数最小的权重因子,实现状态变量的最优控制。本发明实现不同工况下和不同性能要求下的权重因子优化,有效提高了模型预测控制算法的控制性能和鲁棒性。
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公开(公告)号:CN111193415A
公开(公告)日:2020-05-22
申请号:CN202010151724.1
申请日:2020-03-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M5/45
Abstract: 本发明公开了一种高速列车容错型牵引变流器主电路,涉及电力机车牵引技术领域,其包括依次串联的四象限脉冲整流器、中间直流电路和逆变器,还包括冗余电路和故障隔离组件,所述四象限脉冲整流器为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构;所述逆变器为三相三电平T型逆变器拓扑结构;所述故障隔离组件分布于所述四象限脉冲整流器以及所述逆变器的桥臂中;所述冗余电路与所述四象限脉冲整流器、所述中间直流电路和所述逆变器电性连接。本发明能够实现故障隔离和多模式容错运行,不仅可以容错单个或多个开关管的开路、短路故障,还可以容错桥臂的开路、短路故障,从而提高了牵引变流系统的可靠性,而且结构简单、导通损耗低,输出电能质量高。
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公开(公告)号:CN119846511A
公开(公告)日:2025-04-18
申请号:CN202510342298.2
申请日:2025-03-21
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/40 , G06N3/0464 , G06N3/096 , G06N3/084
Abstract: 本发明公开一种三电平变流器复合故障在线诊断方法及系统,涉及三电平变流器故障诊断技术领域,解决现有三电平变流器故障诊断技术处理的故障类型有限同时准确率不高,并且无法对容错控制算法提供变流器实时状态信息的技术问题;本发明包括构建二维卷积神经网络,制作数据集,利用数据集结合迁移学习对二维卷积神经网络进行训练获取复合故障诊断模型,将复合故障诊断模型部署到边缘设备中,通过采集的三电平变流器的数据对三电平变流器的故障进行实时诊断,所述三电平变流器的故障包括功率开关管开路故障与传感器故障;本发明利用迁移学习训练策略提升了网络模型的泛化能力,有助于已有诊断模型在其它诊断任务中的二次开发。
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公开(公告)号:CN119675432A
公开(公告)日:2025-03-21
申请号:CN202411820456.2
申请日:2024-12-11
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提出一种逆变器空间矢量调制方法及系统,属于逆变器调制技术领域,包括:步骤1:在27种电压矢量中排除CMV幅值为±udc/3和±udc/2的9种电压矢量,将剩余的19种电压矢量根据CMV幅值和重点电流方向影响构建电压空间矢量图,电压空间矢量图根据α、β轴的角度被分为I~VI号大扇区,每个大扇区被分为4个小扇区,其中,中矢量PON、OPN、NPO、NOP、ONP和PNO分别依次在I~VI号大扇区内;步骤2:基于电压空间矢量图提出非最近相邻矢量选取原则以实现CMV抑制、保证开关序列连续性和控制中性点电压平衡;步骤3:基于矢量选取原则和电压空间矢量图,通过5段式NNSVM调制策略和7段式NNSVM调制策略对CMV进行抑制,通过控制算法平衡NNSVM中点电压。
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公开(公告)号:CN111193415B
公开(公告)日:2024-03-19
申请号:CN202010151724.1
申请日:2020-03-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M5/45
Abstract: 本发明公开了一种高速列车容错型牵引变流器主电路,涉及电力机车牵引技术领域,其包括依次串联的四象限脉冲整流器、中间直流电路和逆变器,还包括冗余电路和故障隔离组件,所述四象限脉冲整流器为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构;所述逆变器为三相三电平T型逆变器拓扑结构;所述故障隔离组件分布于所述四象限脉冲整流器以及所述逆变器的桥臂中;所述冗余电路与所述四象限脉冲整流器、所述中间直流电路和所述逆变器电性连接。本发明能够实现故障隔离和多模式容错运行,不仅可以容错单个或多个开关管的开路、短路故障,还可以容错桥臂的开路、短路故障,从而提高了牵引变流系统的可靠性,而且结构简单、导通损耗低,输出电能质量高。
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公开(公告)号:CN114172443B
公开(公告)日:2023-05-05
申请号:CN202111454820.4
申请日:2021-12-01
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02P29/024 , H02P23/14 , H02P27/06
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法,属于电机故障诊断技术领域,所述方法包括如下步骤:采集得到永磁电机的定子电流ia和ib以及永磁电机转子的实际速度信号wr和角度信号θr,并根据ia、ib、wr和θr得到残差信号εa和εb;得到A相电流传感器的状态变化量Ma(k)和B相电流传感器的状态变化量Mb(k);定义电流传感器故障标志函数Fx、Yx和Zx,并得到电流传感器的故障特征;根据故障特征定位电流传感器的故障相和故障类型;本发明解决了单个或多个电流传感器故障的准确定位和类型辨识的问题,为驱动系统的容错控制提供可靠的故障信息,保障永磁电机的高效和可靠运行。
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公开(公告)号:CN113794413B
公开(公告)日:2023-05-05
申请号:CN202111015244.3
申请日:2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法及装置,该方法包括采集永磁电机的三相定子电流信号和永磁电机转子的位置信号;根据采集的三相定子电流信号和dq轴参考电流信号,定位故障电流传感器;对故障电流传感器采集的相电流值进行采样,构建故障识别变量;根据构建的故障识别变量对电流传感器故障类型进行识别。本发明解决了在变频调速系统中,单一使用基于模型的故障诊断方法仅能定位故障传感器不能确定故障类型的通用性问题,不需要借助额外设备即可准确识别出电流传感器的断线故障、卡死故障、增益故障和偏置故障四种典型故障类型,有较强的鲁棒性,同时该方法可以和任意基于模型的电流传感器故障诊断方法相结合。
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公开(公告)号:CN119154736B
公开(公告)日:2025-03-11
申请号:CN202411639166.8
申请日:2024-11-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种机电耦合共振抑制方法、控制器及电机驱动系统,涉及机电控制技术领域,解决现有复杂机电设备由于电气系统和机械系统之间出现机电耦合共振影响系统稳定性,加速部件失效的问题;本发明包括构建机械系统的动力学模型;构建控制系统的控制算法模型:确定控制系统中控制对象的数学模型包括永磁电机和变流器的数学模型,针对该数学模型设计电机控制器;基于机械系统的动力学模型和控制系统的控制算法模型构建机电耦合模型;基于机电耦合模型开展机电系统共振特性分析确定共振点;本发明所提出的方法结合了ADRC,在电机参数发生变化时仍有较好的控制性能,对PMSM参数的变化具有鲁棒性。
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公开(公告)号:CN118821492A
公开(公告)日:2024-10-22
申请号:CN202411279790.1
申请日:2024-09-12
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F30/20 , G01R35/00 , G06F17/10 , H02P29/024
Abstract: 本发明公开电流传感器故障在线辨识方法、诊断设备及容错控制系统,涉及电流传感器故障诊断技术领域,解决现有技术无法在线实时准确诊断出电流传感器的故障并进行相应容错控制的技术问题;本发明包括对电流传感器的故障进行定义并设置相应标签,而后通过对电机驱动系统进行仿真获取正常模式和故障模式下的运行数据制作数据集,设计神经网络并利用数据集对其进行优化处理获得智能诊断模型,最后将智能诊断模型部署到边缘设备中对电流传感器的故障进行实时在线诊断,所述电流传感器的故障包括饱和故障和噪声故障;本发明实现卷积神经网络模型的轻量级优化和数据量化,模型整体大小仅为原来的7%,可大大降低边缘部署成本,进而显著提高诊断速度。
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公开(公告)号:CN113708688B
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202111017068.7
申请日:2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机降矢量模型预测控制方法,包括建立永磁电机驱动系统的离散化数学模型;对下一时刻电机定子电压进行预测;根据电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压,并对电压极性进行判定;构建当前控制周期的可用电压矢量集合,并预测对应开关状态在下一时刻的电流大小;建立逆变器的直流母线侧电容预测模型,同时建立开关惩罚函数模型;根据跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差建立代价函数,确定开关状态,输出并控制逆变器开关管的导通和关断。本发明将三电平有源中点钳位型逆变器拓扑解耦为高频部分与低频部分,实现不同频率下的运行和不同的运行模式,有效降低了控制算法的复杂度和逆变器的损耗。
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