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专利号: 2019104557799
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法,其特征在于,所述方法包括:建立Boost变换器在电感电流持续导通情况下的混杂系统离散模型;

根据混杂系统离散模型,获取Boost变换器的最小二乘递推模型;

根据Boost变换器的最小二乘递推模型获取新息标量;

获取预定时间范围内Boost变换器在工作状态下的电感电流、输出电压和MOSFET管的切换状态,并确定Boost变换器的信息向量和系统输出;

设置新息长度,根据新息长度将新息标量扩展为多新息向量;

根据新息长度和信息向量得到信息矩阵,根据新息长度和系统输出得到输出向量;

根据多新息向量、信息矩阵和输出向量,按如下公式估计k时刻Boost变换器的参数向量:P-1(k)=P-1(k-1)+Φ(p,k)ΦT(p,k),P-1(k)=P-1(k-1)+Φ(p,k)ΦT(p,k),根据估计得到的k时刻的Boost变换器的参数向量,确定k时刻Boost变换器中各个元件的估计值;

根据Boost变换器中各个元件的估计值判断Boost变换器是否发生故障;

其中,Φ(p,k)表示信息矩阵,

X1(p,k)和X2(p,k)表示输出向量,X1(p,k)=[X1(k) X1(k-1) … X1(k-p+1)]T,X2(p,k)=[X2(k) X2(k-1) … X2(k-p+1)]T,p表示新息长度,k表示离散时间,P(k)表示k时刻的协方差阵;

E1(p,k)和E2(p,k)表示k时刻的多新息向量,e1(k)和e2(k)表示k时刻的新息标量,X1(k)和X2(k)表示k时刻的系统输出量,系统输出Y(k)为表示信息向量,

θ1(k)和θ2(k)表示k时刻Boost变换器的参数向量, 和 表示k时刻Boost变换器的参数向量的估计,T表示采样周期,E表示Boost变换器的输入电压,R表示Boost变换器中电阻的值,L表示Boost变换器中电感的值,Boost变换器中电解电容C'等效为电容和串联电阻,C表示电容的值,RC表示串联电阻的值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述Boost变换器中各个元件的估计值判断所述Boost变换器是否发生故障,包括:在预定时间范围内,针对所述Boost变换器中每个元件,检测k时刻的估计值与参考值之差是否都在预定范围内;预定时间范围为1至N,N为整数,1≤k≤N;

若检测到k时刻的估计值与参考值之差在预定范围内,则确定所述元件未发生故障;

若检测到k时刻的估计值与参考值之差在预定范围外,则检测k+1时刻至k+j时刻的估计值与参考值之差在预定范围外的数量是否为j:j为整数,j>1,k+j<N;

若检测到k+1时刻至k+j时刻的估计值与参考值之差在预定范围外的数量为j,则确定所述元件发生故障;

若检测到k+1时刻至k+j时刻的估计值与参考值之差在预定范围外的数量不为j,则确定所述元件未发生故障。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据估计得到的k时刻Boost变换器的参数向量,确定k时刻Boost变换器中各个元件的估计值,包括:按如下公式确定k时刻Boost变换器中电感的估计值:按如下公式确定k时刻Boost变换器中电阻的估计值:按如下公式确定k时刻Boost变换器中电解电容等效得到的串联电阻和电容的估计值: