功率变换器开关管故障模式分类技术研究

摘要

功率变换器作为能量转换装置中的重要组成部分，广泛的应用于军用和民用领域。但功率开关器件一般工作在高热、高压和大电流情况下，损坏的几率很大。因此，对功率变换器开关管故障进行诊断具有重要的现实意义和工程应用价值。本文主要从模式分类角度对功率变换器开关管故障诊断技术展开研究，主要研究内容为：
　　首先，介绍功率变换器常见的类型和拓扑结构，通过Matlab\Simulink建立功率变换器仿真模型，并进行仿真分析和得到仿真结果。
　　其次，从两个方面来对开关管故障模式分类技术进行研究。一是基于纠错输出编码支持向量机在功率变换器开关管故障分类中的应用，将故障样本映射到高维特征空间后，选择基于距离度量的函数评价指标，并利用遗传算法来寻找较优的最小码长编码矩阵，建立优化的纠错输出编码支持向量机分类器模型。二是基于M-ary支持向量机在功率变换器开关管故障分类中的应用，使用奇偶检验和汉明码改进M-ary支持向量机故障分类方法，通过增加少量的子分类器来使模型具有一定的检错和纠错的能力。通过两个仿真电路对改进的方法进行验证，结果表明了改进方法的有效性。
　　最后，通过一个三相桥式不可控整流电路的物理实验对方法进行验证，结果表明了改进方法的可行性，具有较好的分类效果，并针对功率变换器开关管故障进行了在线诊断实验。

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缩略词

第一章 绪论

1.1 背景和意义

1.2 功率变换器故障诊断研究现状

1.3 论文研究内容与结构

第二章 功率变换器故障建模与仿真

2.1 功率变换器基本结构和分类

2.2 三相桥式不可控整流电路建模与仿真

2.3 三相电压型逆变电路建模与仿真

2.4 本章小结

第三章 基于纠错输出编码支持向量机的模式分类技术研究

3.1 支持向量机基本原理

3.2 纠错输出编码基本原理

3.3 基于遗传算法优化的纠错输出编码支持向量机

3.4 仿真实验验证

3.5 本章小结

第四章 基于M-ary支持向量机的模式分类技术研究

4.1 M-ary支持向量机基本原理

4.2汉明码编码原理

4.3基于汉明码改进的M-ary支持向量机

4.4仿真实验验证

4.5 本章小结

第五章 功率变换器故障诊断物理实验

5.1 三相桥式不可控整流电路物理实验

5.2 基于Matlab GUI的在线故障诊断实验

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究工作总结

6.2 存在问题及后续工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文