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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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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN109375029B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201811011617.8
申请日：2018-08-31
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/54 , G01R31/00 , G01R31/327
Abstract: 本发明涉及电路故障诊断技术领域，公开了一种两电平变流器系统开关器件开路故障故障诊断方法与系统，以有效地监测两电平变流器系统运行状态，并能及时检测故障并进行故障位置辨识；本发明的方法包括：建立两电平变流器中间直流环节电压的数学计算模型；生成残差信号；构建故障特征因子，然后设定残差检测阈值；比较故障特征因子的绝对值与检测阈值的大小关系，若在设定时间内，故障特征因子的绝对值均大于检测阈值，则认为发生故障；切换单刀双掷开关，将开关器件的驱动控制信号接入输入信号选择机构，并重置开关器件的驱动控制信号，然后建立疑似故障位置数组；设定故障诊断阈值判断发生故障的具体开关器件的位置。
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公开(公告)号：CN105425782B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201510996948.1
申请日：2015-12-28
Applicant: 中南大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种高速列车牵引传动控制系统实时故障仿真平台，包括实时仿真器、故障注入单元FIU、实物牵引传动控制单元TCU、实时数据采集与监控单元等4个部分。实时仿真器包括PC‑dSPACE与实时仿真软件，用于牵引传动控制系统中各部件的正常模型与故障模型仿真，以及实时仿真监控；故障注入单元FIU包括虚拟与实物两个部分，用于在信号层面实现对牵引传动控制系统中的各部件各类故障的故障注入和电平转换；实物牵引传动控制单元TCU用于实现反馈信号解算，控制信号PWM的产生，以及对牵引传动控制系统的保护功能；实时数据采集与监控单元，用于实时仿真状态监控，以及对整个平台的数据监测、存储控制、历史数据查看等功能。
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公开(公告)号：CN110957762A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911262861.6
申请日：2019-12-11
Applicant: 中南大学
IPC: H02J3/38
Abstract: 本发明涉及电路故障诊断领域，公开了一种三电平牵引变流器故障分类方法、系统及存储介质，以对牵引变流器中常见的5类故障进行分类；该方法包括在三电平牵引变流器正常的工作情况下，建立直流环节电压与网侧电流、牵引电机定子三相电流、和脉冲控制信号之间的第一关系模型；分别建立三电平整流器正常运行时和三电平整流器的桥臂上的各功率器件在开路故障运行时的网侧电流与直流环节电压、网侧电压、整流器的脉冲控制信号之间的第二关系模型和第三关系模型；判断牵引变流器是否发生故障；设定各类故障对应的故障分类的阈值；并将定子三相电流之和、直流环节上侧和下侧电压之差、以及网侧电流残差分别与故障分类阈值进行比较以进行故障分类。
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