基于键合图的飞跨电容型逆变器故障诊断研究

通过分析飞跨电容型逆变器的结构及特点,对逆变器的参数性故障进行诊断,并采用基于键合图模型的全局解析冗余关系法对参数性故障的检测和定位进行了研究。根据键合图理论建立了飞跨电容型逆变器的键合图模型,通过在键合图模型中加入观测信号和虚拟传感器的方法建立了系统的诊断键合图模型,从而得到系统的全局解析冗余关系。最后,利用20-sim仿真平台进行仿真分析,验证了基于键合图模型的全局解析冗余关系方法在参数性故障诊断方面的可行性。     

基于解析冗余式的风机传动系统故障诊断

为了以系统有序的方法对风机的具体元件参数进行故障诊断,给出一种基于键合图模型的故障诊断方法。键合图模型是一种跨能域的元件级模型,因此能够定位到具体的故障元件。同时键合图模型能够清晰地表明各元件之间的关系,因此适用于推导解析冗余式。通过解析冗余式可以对系统进行故障检测和隔离。为了能够系统地得到尽量多的解析冗余式,提高故障的可隔离性,该方法首先建立风机的键合图模型,然后由键合图模型导出时间因果图,由时间因果图导出变量关系图,最后由变量关系图消除键合图中结点方程的未知变量得到解析冗余式。实验结果验证了采用该方法推导的解析冗余式能够用于风机参数故障的诊断。     

基于键合图理论的故障诊断方法及在锅炉给水泵上的应用

利用键合图模型知识表达方式，可创建系统设备之间的复杂因果推理关系，从而生成故障树，进行系统的故障诊断。文中以锅炉给水泵为对象，提出一种基于键合图理论的定性故障诊断方法。在介绍故障树和键合图基本理论后，提出利用键合图生成故障树的概念，然后通过给水泵系统的键合图模型，给出了基于倒置因果分析方法的给水泵故障树，并为因果树中元素分配了定性值，利用故障树边界层元素的定性值分析法，定位出引起给水泵初始故障集的故障源。此方法具有定性故障诊断的优点，通过给水泵动态特性的仿真结果验证了该方法的正确性。     

考虑端部效应的永磁直线同步电机键合图建模

为了分析永磁直线同步电机特性及搭建电机驱动机电系统全局模型,基于键合图法建立了PMLSM模型,并在模型中考虑了直线电机特有的端部效应特性.用类似于旋转电机的分析方法得到PMLSM的d-q轴模型,同时用互感在电流作用下产生的磁场描述端部效应导致的磁场畸变,给出PMLSM的等效电路图.按照键合图理论将等效电路图转化为键合图...     

多电飞机非相似余度作动系统的分布式故障估计

研究基于键合图模型的多电飞机非相似余度作动系统的分布式故障估计方法。 首先,采用键合图方法对多电飞机余度 作动系统进行建模。 由于该模型结构复杂,采用传统的基于全局模型的故障诊断方法计算效率不高,且扩展性较差。 为了解决 这些问题,通过模型分解方法对全局模型进行结构分解,得到若干个计算独立的局部子模型。 其次,基于局部子系统模型,推导 解析冗余关系进行分布式故障检测和隔离。 最后,提出基于模糊扩展卡尔曼滤波(FEKF)的分布式故障估计算法。 仿真结果验 证了分布式故障估计方法的有效性。     

电动汽车蓄电池的键合图法建模与仿真

按照键合图的规则,分别建立了蓄电池等效电路的键合图模型和冷却系统的键合图模型,然后将电系统和热系统耦合在一起,实现了蓄电池系统的键合图模型。最后建立了蓄电池的数学模型和仿真模型,并实现了动态仿真。     

基于模型的水力发电机组复合故障诊断方法

为了提高水力发电机组的故障定位和故障识别水平,提出了基于模型的复合诊断方法.该方法采用了复合系统理论、有限状态机理论、键合图(BOND图)理论和暂态因果图(TCG图)理论.对机组的复合动态系统的特性和有限状态机进行了研究,对有限状态机中的事件、状态和状态变迁进行了详细分析;以机组调速器电液转换器控制接力器为例,研究了机组BOND图和TCG图的产生方法;在机组有限状态机和TCG图的基础上,给出了故障诊断方法框架,其中包括故障元件集合产生方法、故障元件集合筛选减少方法、故障大小识别方法.应用复合故障诊断方法对机组调速器的接力器摆动很大,机组有时会突然关闭的故障进行了诊断,取得了满意的效果.采用基于模型的复合故障诊断方法在在线故障定位和故障识别方面比传统诊断方法如专家系统方法、模糊方法、神经网络方法更有效.     

基于机电暂态-电磁暂态混合仿真的电网合环分析计算系统

为了提高电网的安全运行,开发了基于机电暂态-电磁暂态混合仿真原理的电网合环分析计算系统。利用机电-电磁混合仿真原理,提出了基于最大级数搜索算法的电磁网络自动划分方法,实现了机电暂态模型自动转换为电磁暂态模型的功能,并完成了地理图与厂站图相关联的功能,方便用户操作的同时提高了合环计算结果的准确性。利用开关统计功能,可以得到系统不同时刻的合环情况。通过对新疆喀什地区电网的合环仿真计算,其结果表明该系统能够提高合环操作的准确性,为合环操作提供了重要依据。     

鼠笼式异步电动机的键合图建模与仿真

在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据鼠笼式异步电动机原理和结构,应用功率键合图理论,建立了鼠笼式异步电动机的统一扩展键合图模型,使之物理意义更明确.特别是转子导条的键合图模型的建立更具有实际意义.并利用现有键合图仿真软件对Ghosh和Bhadra电机模型与鼠笼式异步电动机模型进行了仿真对比,同时...     

基于键合图的火电厂锅炉给水泵系统的动态模型研究

锅炉给水泵是火电厂安全运行中一个比较重要的环节,建立其较精确的仿真模型从而研究其动态特性是非常重要的。由于功率键合图用功率变量统一描述不同的物理过程,适合机、电、液、热等多种能量并存系统的建模。针对锅炉给水泵系统含有复杂的多变量的特点,利用键合图理论的分析方法,建立了其键合图模型。仿真结果证实了模型的精确性,为热工对象建模提供一种崭新方法。     

基于键合图的鲁棒故障诊断及容错控制

研究了一种基于键合图(BG)建模的混杂系统鲁棒诊断和容错控制算法。在BG理论的基础上,针对混杂系统存在参数不确定性问题。首先,设计了系统鲁棒诊断观测器,将线性分式变化的键合图(BG-LFT)和比例积分(PI)观测器结合实现鲁棒故障诊断和故障估计。该观测器能实时跟踪系统变量的动态行为,有效降低误报率和漏报率,改善检测效果。然后,提出基于状态及故障估计的主动容错控制算法(AFTC),保证系统发生故障时仍能稳定运行。最后,通过仿真验证了该方法的有效性和可行性。     

基于故障树与键合图的贝叶斯网络故障诊断

基于模型的故障诊断往往采用人工智能技术来处理不确定的知识和不完整的信息。概率推理法是一种处理不确定或不完整信息的方法,而贝叶斯网络是一种能够将它应用于实际的工具。提出了一种基于故障树和键合图理论来构建贝叶斯网络模型的新方法,并对系统进行故障诊断。实现了对引起系统或过程的异常行为的元件进行准确定位,并获得同时出现故障的元件对系统影响程度的大小,即为系统操作员提供了一个关于系统组件的优先级检查和维护计划。最后,对此方法的性能进行了仿真验证。     

基于模型参考方法的闸门优化维护系统

介绍了基于模型参考故障诊断的闸门优化维护系统的设计思想及构成。 结合清江隔河岩水利枢纽闸门传动系统，介绍了监测量的选择标准。考虑到液压传动系统 的非线性特性，为了提高模型的准确性，采用了分布式物理图网建模方法建立液压系统模型 。以油缸为例说明了建模方法及状态观测器的设计方法。实践证明该系统能够有效地检测液 压传动系统的典型故障。     

结合非线性频谱与贝叶斯网络的复杂装备传动系统故障诊断

针对复杂装备传动系统的故障诊断问题,提出了一种非线性频谱特征与贝叶斯网络相结合的故障诊断方法。为了克服基于Volterra级数的广义频率响应函数所存在的计算量膨胀问题,采用一维的非线性输出频率响应函数获取传递频谱特征。针对非线性频谱故障征兆与多故障模式之间存在不确定性,采用朴素贝叶斯网络进行故障识别。建立了数控装备伺服传动系统模型,重点研究了伺服传动系统永磁同步电动机定子过热与机电过载故障的诊断问题。通过前3阶非线性频谱特征构建了伺服传动系统贝叶斯诊断网络模型,给出了故障检测与识别的具体算法。故障诊断实验结果表明提出方法的故障识别率高、实时性好,平均识别率和识别时间分别为97.5%和0.26 ms。     

励磁功率单元模型参考故障诊断方法

介绍了模型参考故障诊断的基本原理。考虑到同步发电机励磁系统功率 单元的非线性特性，为了提高模型的准确性和可观测性，采用分布式物理图网建模方法建立 励磁功率单元系统模型。阐述了模型参考诊断方法在励磁系统功率单元的具体应用。仿真结 果表明，该方法能够有效地诊断同步发电机励磁系统功率单元的主要故障。     

基于键合图理论的AP1000核电站汽轮机系统建模及仿真研究

AP1000核电站汽轮机系统是一个复杂且具有多种能量耦舍的系统.利用功率键合图理论,针对建模对象的热力学性质和流体能量性质,建立了AP1000核电站汽轮机系统的伪键舍图模型,通过仿真验证了该模型的正确性和有效性,为AP1000核电站汽轮机系统控制策略的研究提供了精确的模型对象.     

基于壳温的IGBT模块键合引线疲劳寿命预测

为了研究功率循环下键合引线的疲劳寿命,提高IGBT模块的可靠性,文中提出了一种基于壳温的键合引线寿命预测方法。首先对IGBT模块进行功率循环测试,探究了键合引线的疲劳失效机理;然后建立IGBT模块的电—热—结构强耦合模型,分析了模块在功率循环载荷下的电、热、结构特性。依据键合引线的应变情况和实验测得的疲劳曲线,评估键合引线的疲劳寿命,并在壳温基础上建立了其寿命预测模型,对比测试结果验证了该模型的准确性;最后提出了铜键合引线的改进方案。根据易测量的壳温来确定键合引线的使用寿命,提前更换器件,能降低IGBT模块的故障率。     

基于数据驱动的变换器故障诊断综述

传统的变换器故障诊断方法需建立精确的数学模型,才能实现故障的识别和定位,但其建模过程复杂且无法建立非线性系统模型。针对以上问题,本文采用基于数据驱动的方法实现对变换器故障的研究和应用。文中主要将基于数据驱动的故障诊断类型分为:基于统计分析的变换器故障诊断方法、基于信号处理的变换器故障诊断方法和基于人工智能的变换器故障诊断方法,进而对不同方法的基本研究原理、应用和局限性进行具体的阐述。最后,通过研究提出应从故障诊断的方法融合、新型故障类型的检测、故障模式的在线学习和数据监测系统的设置等方面对变换器故障诊断进行展望。     

基于简化GFRF模型辨识算法的非线性模拟电路故障诊断

提出了基于简化GFRF(广义频率响应函数)模型辨识非线性电路的故障诊断方法.利用非线性频谱分析法获得被诊断系统的GFRF模型估计并提取能表征系统工作状况的电路特征,通过预设故障模式确定被诊断系统所处的工作状态从而定位系统故障.实验结果表明:基于非线性GFRF分析的故障诊断技术,无需在线辨识GFRF、计算量小,故障诊断效果较好.     

基于键合图理论的核电站丰给水系统建模及仿真验证研究

核电站主给水系统跨越核岛和常规岛界限，是一个重要的、复杂的，且存在甜中能量祸合的系统。利用功率键合图理论。针对某先进第三代核电站主给水系统，分析其系统的热力学性质和流体能量性质，建立了该系统的伪键合图模型。通过Matlab／Simulink对模型进行运行仿真和故障仿真，舫真结果由勺分析，验证了该模型的正确性和有效性，为核电站主给水系统设计验证和分析评价提供了精确的模型对象。