电力电子设备运行状态预测与估计的研究

摘要

该论文提出了一种利用预测估计的方法,对电力电子设备中的功率器件的某些主要状态参量(如:温度、电压和电流)进行测试、估计并预测,从而得出未来的运行状态;然后据此判断该功率器件是否已进入故障范围,以便提前采取措施,通过对相关参数的调整来保证功率器件始终工作在最佳状态;这样,既避免了功率器件损坏的发生,又避免了驱动系统故障状态的出现,明显地提高了系统优化控制的水平.无论对于军品,还是民品来说,传统的解决方法均是依靠增加冗余度来实现的,如:过热、过压和过流保护等,显然,这种可靠性保护是有一定上限的;但是,该解决方案相对于传统方法来讲,是一种全新的理念,它通过预测估计的方法,将功率器件的不可靠性消灭在萌芽状态,或在故障还未发生之前就将其消除,从而使功率器件连续、稳定并可靠地运行.该论文首先讨论了对功率器件进行预测与估计的必要性,然后结合科研实际,主要针对半导体功率器件的温度和逆变器主回路的直流电压这两个状态参量的预测与估计问题,从数学模型的建立、状态预测算法的实现及实验与结论三方面进行了仔细的分析和详尽的阐述.较好地避免了功率器件因温度过高而造成的损坏性故障和解决了在复杂环境下输出电压的准确性问题.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1本论文提出的历史背景及必要性

§1.2本论文解决方案综述

§1.3内容编排

第二章离散卡尔曼滤波算法简述

§2.1离散卡尔曼滤波

§2.2一般信号模型的卡尔曼滤波

§2.3常增益卡尔曼滤波

第三章半导体功率器件温度的实时预测技术

§3.1概述

§3.2电力电子器件的散热分析

§3.3数学模型的建立

§3.4预测算法的实现

§3.5实验与结论

第四章变频器主回路直流电压的实时预测技术

§4.1概述

§4.2电动机的恒压频比控制及调制度

§4.3数学模型的建立

§4.4状态预测算法的实现

§4.5实验与结论

结束语

参考文献

致谢

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