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公开(公告)号：CN118748504A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410866048.4
申请日：2024-07-01
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/487 , H02P21/00 , H02P21/22 , H02P25/022 , H02P25/024 , H02P27/14
Abstract: 本发明公开了一种三电平ANPC逆变器自适应容错控制方法，具体为：基于故障开关管对输出电压矢量的影响，对逆变器容错模式进行分类，分为丢失零电平和保留零电平容错模式；计算两种容错模式下逆变器输出电压矢量最大调制度，判断逆变器系统是否需要降额运行；针对保留零电平的容错模式，采用占空比调制的模型预测电流控制策略，利用虚拟零电压矢量合成的方法，解决逆变器中点电压不平衡问题；针对丢失零电平的容错模式，设计能代表容错控制性能指标的代价函数，并采用神经网络优化代价函数的权重因子。本发明通过针对逆变器的不同容错模式，采取相应的模型预测控制优化方法，实现了逆变器开路故障自适应容错控制，提升了逆变器系统的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116954072A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310830632.X
申请日：2023-07-07
Applicant: 西南交通大学
IPC: G05B13/04 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06F18/214 , H02P21/00 , H02P21/14 , H02P27/12 , H02M7/487 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种基于深度残差网络的预测控制权重因子动态优化方法，具体为：建立三电平逆变器馈电的永磁电机驱动系统预测数学模型，设计代价函数，获取数据样本；定义目标函数，对数据集进行归一化处理，将数据集分为训练集和交叉验证集；构建深度残差网络，将权重因子作为网络的输入层，以最小化均方根误差来确定残差网络的超参数，选择使目标函数最小的预测指标，作为最优权重因子组合；利用预测得到的最优权重因子建立数据库，通过查表法实现模型预测控制权重因子的动态优化。本发明实现了在电机复杂运行工况下高效、准确地预测出最优权重因子，并且能对预测的权重因子进行在线调整，实现了模型预测控制性能的动态优化。
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公开(公告)号：CN116381554A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310209379.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/54
Abstract: 本发明公开了一种基于预测电流残差的三电平逆变器开路故障诊断方法，具体为：建立三电平逆变器馈电的电流预测模型，确定代价函数；确定最小代价函数对应的逆变器输出电压矢量，将对应的开关状态输入到逆变器中，预测下一时刻永磁电机的定子电流；比较永磁电机的定子电流和预测定子电流得到预测电流残差，通过预测电流残差和故障检测阈值比较对逆变器是否发生开路故障进行判断；当检测出逆变器发生开路故障，找出最小预测电流残差对应的开关管，比较故障开关管计数矩阵中元素计量数和计数阈值确定故障开关管。本发明诊断速度快，准确性高，无需增加辅助硬件电路；具有很好的鲁棒性和动态性，故障检测和故障定位阈值设置灵活，能适应复杂运行条件。
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公开(公告)号：CN115622465A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211442596.1
申请日：2022-11-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种多电平变流器无权重因子模型预测控制方法，具体为：建立多电平变流器系统的离散化预测模型，从而实现对控制状态量的精确预测；控制算法部分首先通过预测电流误差和比较边界确定是否需要改变控制输出；然后，在确定需要更新控制输出后，对采用不同电压矢量后控制系统电流误差进行线性化外推，带入代价函数并进行最小化处理；最后，根据所选最优矢量和变流器直流母线中点电压大小，进行矢量重构实现对中点电压的平衡控制。本发明实现在无权重因子下的多电平变流器多目标模型预测控制，同时实现多步长预测，有效提高了模型预测控制算法的控制性能和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113708688A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111017068.7
申请日：2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机降矢量模型预测控制方法，包括建立永磁电机驱动系统的离散化数学模型；对下一时刻电机定子电压进行预测；根据电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压，并对电压极性进行判定；构建当前控制周期的可用电压矢量集合，并预测对应开关状态在下一时刻的电流大小；建立逆变器的直流母线侧电容预测模型，同时建立开关惩罚函数模型；根据跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差建立代价函数，确定开关状态，输出并控制逆变器开关管的导通和关断。本发明将三电平有源中点钳位型逆变器拓扑解耦为高频部分与低频部分，实现不同频率下的运行和不同的运行模式，有效降低了控制算法的复杂度和逆变器的损耗。
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公开(公告)号：CN211744358U
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202020274110.8
申请日：2020-03-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M5/45
Abstract: 本实用新型公开了一种高速列车容错型牵引变流器主电路，涉及电力机车牵引技术领域，其包括依次串联的四象限脉冲整流器、中间直流电路和逆变器，还包括冗余电路和故障隔离组件，所述四象限脉冲整流器为单相三电平T型脉冲整流器拓扑结构；所述逆变器为三相三电平T型逆变器拓扑结构；所述故障隔离组件分布于所述四象限脉冲整流器以及所述逆变器的桥臂中；所述冗余电路与所述四象限脉冲整流器、所述中间直流电路和所述逆变器电性连接。本实用新型能够实现故障隔离和多模式容错运行，不仅可以容错单个或多个开关管的开路、短路故障，还可以容错桥臂的开路、短路故障，从而提高了牵引变流系统的可靠性，而且结构简单、导通损耗低，输出电能质量高。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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