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基于高斯混合模型的逆變器故障診斷方法研究
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天津工業(yè)大學(xué)

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Research on Fault Diagnosis Method of Inverter Based on Gaussian Mixture Model
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    摘要:

    逆變器廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域。逆變器在工作過(guò)程中會(huì )出現元器件性能退化或損壞,造成經(jīng)濟損失甚至人員傷亡,為了提高逆變器工作的可靠性,識別出逆變器出現故障時(shí)的故障類(lèi)型,提出了基于高斯混合模型的逆變器故障診斷方法。以諧振型逆變器的為例,分析了逆變器的四種典型故障,提取出逆變器在不同故障下輸出電壓的時(shí)域特征波峰系數和頻域特征小波能量熵。使用時(shí)頻特征數據訓練高斯混合模型,并結合EM算法計算輸入數據屬于各種故障類(lèi)型的概率,建立逆變器的故障診斷模型。仿真實(shí)驗通過(guò)Simulink建立了并聯(lián)諧振型逆變電路的模型,模擬出四種典型的故障狀態(tài),并用這些數據訓練故障診斷模型。仿真結果驗證了基于高斯混合模型的故障診斷方法的有效性和準確性。該故障診斷方法具有較高準確率,對于四種類(lèi)型故障的總的識別率到達93.2%,可以應用于工業(yè)現場(chǎng)逆變器的故障診斷及其他領(lǐng)域。

    Abstract:

    Inverters are widely used in many fields of industrial production. The performance degradation or malfunction of components would occur during running, resulting in economic losses and even casualties. In order to improve the reliability of the inverter and identify the fault type when the inverter fails, a fault diagnosis method based on Gaussian mixture model is proposed. Taking the resonant inverter power supply as an example, several typical faults of the inverter are analyzed, and the time-frequency characteristics of the faults are extracted. Then the Gaussian mixture model is trained using fault characteristics, and EM algorithm is used to predict the output of the test data. The model of the parallel resonant inverter circuit was established in Simulink, and several typical power failure states were simulated. Simulation experiments verify the effectiveness and accuracy of the proposed fault diagnosis method. The fault diagnosis method is easy to implement and the predictive accuracy of the model is as high as 93.2%. It can be applied to the fault diagnosis of industrial inverters and other fields.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

張萬(wàn)星,王煒,白立輝.基于高斯混合模型的逆變器故障診斷方法研究計算機測量與控制[J].,2020,28(3):14-18.

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  • 收稿日期:2019-07-02
  • 最后修改日期:2019-09-04
  • 錄用日期:2019-09-05
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-03-30
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