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公开(公告)号：CN110879372B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201911220368.8
申请日：2019-12-03
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/52
Abstract: 本发明涉及故障诊断领域，公开了一种基于特征相关性的牵引系统主回路接地故障诊断方法及系统，以减少测量噪声和暂态工况变化对故障诊断性能的影响,提高故障检测与隔离的准确度；本发明的方法包括：选取历史运行数据训练集，从原始数据中提取与牵引系统主回路接地故障关联的特征变量；根据特征变量计算对应的特征指标，形成特征指标数据集，利用特征指标数据集计算典型相关分析参数与故障检测阈值；选取历史故障数据集对故障矢量进行建模，构建各类故障的固定残差方向库；选取测试数据集，根据测试数据集和典型相关分析参数计算残差，与故障检测阈值进行比较，若发生故障，对故障数据计算残差方向并与固定残差方向库进行匹配，实现故障隔离。
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公开(公告)号：CN108646719B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201810730589.9
申请日：2018-07-05
Applicant: 中南大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及故障检测、数字信号处理、应用数学交叉学科的技术领域，公开了一种微弱故障检测方法及系统，以实现对非线性、非高斯、非稳态且故障特征不明显、故障持续时间短的微弱故障检测，本发明的方法包括：生成原始残差信号；求得原始残差信号的分数阶微积分以及原始残差信号的二次型能量泛函的分数阶微积分，建立分数阶残差最速上升迭代公式；对分数阶残差最速上升迭代公式进行优化，获得优化后的分数阶残差最速上升迭代公式；将原始残差信号的均方根作为阈值，根据优化后的分数阶残差最速上升迭代公式计算得到的分数阶残差信号,将分数阶残差信号与阈值进行比较，当分数阶残差信号大于或等于阈值时，视为故障发生，反之，视为无故障发生。
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公开(公告)号：CN110928272B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201911192292.2
申请日：2019-11-28
Applicant: 中南大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了高速列车轮对的局部蠕滑故障的注入方法以及系统，从历史数据中获取高速列车的故障轮对发生不同程度的局部蠕滑故障时的故障轮对的蠕滑故障参数及对应的正常轮对和故障轮对的故障运行参数；根据所述蠕滑故障参数及对应的正常轮对和故障轮对的故障运行数据构建故障注入模型；设置待模拟局部蠕滑故障的故障轮对的蠕滑故障参数，并输入到所述故障注入模型中，在故障注入时刻，将故障注入模型中的待模拟蠕滑故障的模型参数切换成预设的故障轮对的蠕滑故障参数，得到局部蠕滑故障下的高速列车的正常轮对的和/或故障轮对的运行参数，以实现高速列车轮对局部蠕滑故障下正常轮对和故障轮对运行状态的动态模拟/数值求解。
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公开(公告)号：CN108680818B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201810427021.X
申请日：2018-05-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及电路故障诊断技术领域，公开了一种可应用于诊断三电平牵引变流器中开路故障诊断方法及系统，以实时监测牵引变流器系统的运行状态，及时检测故障并处理故障，使牵引变流器安全可靠地运行；本发明的方法包括构建残差评价函数，设定残差的检测阈值，比较残差评价函数与检测阈值，判断牵引变流器是否有故障发生；分析残差评价函数的数值与牵引变流器的各交流侧电流之间的关联度，建立相似度判断函数，设定相似度阈值，比较相似度判断函数和相似度阈值判断故障桥臂的位置；向故障桥臂中输入特定的控制信号序列，设定诊断阈值，计算输入特定的控制信号后残差评价函数的绝对值，进一步得到故障桥臂上的具体故障器件所在位置。
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公开(公告)号：CN111371301A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010173491.5
申请日：2020-03-13
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种两电平牵引逆变器IGBT结温控制方法及系统，以降低两电平牵引逆变器IGBT的结温；该方法包括采集当前周期内牵引电机的三相定子电流，计算当前周期内的牵引电机的输出转矩、转子磁链和三相定子电流在两相静止坐标系中的夹角；计算得到当前周期内牵引电机的三相电流参考值；建立三相电流参考值和三相电流实际值之间的残差模型；计算得到共模量；计算残差模型的输出值和共模量的和值，将该和值输入滞环控制器，若该值超过滞环控制器内预设的正的阈值时，滞环控制器输出1，并控制目标IGBT开通；若该值小于滞环控制器内预设的负的阈值时，滞环控制器输出0，并控制目标IGBT关断。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111008732A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911147200.9
申请日：2019-11-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及故障预测及健康管理领域，公开了一种基于堆栈模型的故障预测方法及系统，以融合不同预测方法，在处理不同特点的数据时充分发挥各自优点，提高系统预测精度。该方法包括确定堆栈模型的层数，选择每层堆栈模型所用的预测方法；将得到的原始数据集划分为第一层训练数据集和第一层测试数据集；采用K折交叉验证方法将第一层训练数据集分为训练集和验证集并对训练集进行训练以得到第一层堆栈模型；分别用训练学习好的第一层堆栈模型，测试对应验证集及测试集，将得到验证集及测试集的预测值，分别作为下一层的训练数据集和测试数据集；重复上述步骤计算所有层堆栈模型，根据最后一层堆栈模型对测试数据集的预测结果得到最终的预测结果。
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公开(公告)号：CN109799804A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201811638187.2
申请日：2018-12-29
Applicant: 中南大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及牵引系统故障诊断领域，公开了一种基于随机故障注入的诊断算法评估方法及系统，以对系统待评估诊断算法进行更全面更客观的评估；本发明的方法包括建立故障注入模型库，将故障注入模型库中的每一个故障注入模型的故障信息进行分层，故障信息包括故障位置、故障类型、以及故障参数；根据设定要求随机对每一个故障注入模型的故障信息进行分层抽取，为待评估诊断算法选取相应的故障注入模型；采用选取的故障注入模型对待评估诊断算法进行测试，并根据测试结果计算评估指标，并将评估指标的计算值与设定的评估等级进行匹配，以得到待评估诊断算法的评估等级。
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公开(公告)号：CN109507990A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201811589378.4
申请日：2018-12-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及故障传播与故障诊断溯源领域，公开了一种故障溯源方法及系统，以考虑故障传播特性，快速且有效地确定故障发生类型并确定故障发生点，实施成本低；本发明的方法包括：在待测牵引传动控制系统的不同位置设置至少两个观测点，并建立第一传播模型；分析发生不同类型故障时各观测点的时空特性，建立故障信号传播模型；建立故障字典；提取运行数据中各观测点的故障检测特征，将故障检测特征与设定阈值进行比较，判断系统是否发生故障，若发生故障，初步判定故障发生位置，并获取该位置对应的故障字典矩阵；构建各观测点实时运行数据的故障特征向量，将故障特征向量与对应的故障字典矩阵中的行或者部分元素进行匹配，以实现故障溯源。
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公开(公告)号：CN109375029A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811011617.8
申请日：2018-08-31
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/02
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：CN108649807A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810490961.3
申请日：2018-05-21
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/458 , H02M7/5387
Abstract: 本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种牵引变流器器件结温在线计算方法及系统，以实现三电平牵引变流器变频调速系统中关键器件结温波动的在线计算，进一步检测器件的健康，保证系统的稳定性和鲁棒性；针对牵引变流器目标桥臂上的目标器件，建立目标器件功率损耗与交流侧电流及驱动控制信号之间的第一关系模型；建立目标器件的当前周期的通断功耗与上一周期结温之间的第二关系模型、以及目标器件当前周期的通态功耗与上一周期结温之间的第三关系模型；在非第一周期的其他周期内，计算该周期所对应的目标器件到所在外壳之间的第一等效热阻抗、以及目标器件由外壳到外部环境网络之间的第二等效热阻抗；然后计算目标器件在该周期的结温值。
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