控制与决策

作者：朱琴跃,王颖婕,史玉明,薛忠一,成翔宇

单位：同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804,,同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804,,同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804,,同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804,,同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804,

关键词：逆变器;绝缘栅双极晶体管;微小故障;特征提取;主成分分析

针对逆变器中开关管微小故障引起的特征信号微弱、检测难度大的问题, 提出一种在逆变器输出端提取相关故障特征参数, 并利用PCA方法实现故障检测的故障诊断方法. 通过分析绝缘栅双极晶体管(IGBT)微小故障与逆变器输出电压波形之间的关系, 选取暂态故障特征参数 —— 超调量、峰值时间、峰值电压斜率, 以及稳态故障特征参数 —— 输出稳态电压, 通过划分时间片的方法从逆变器输出电压中提取故障特征参数. 在此基础上, 利用PCA对故障特征参数样本进行分解得到主元空间和残差空间, 计算两个空间中的统计量$T^2 $和SPE判断是否发生故障. 仿真与实验验证结果表明, 与现有方法相比, 所提出方法能够实现IGBT微小故障的精确诊断, 具有良好的应用价值.

来源：2025年第10期

《控制与决策》期刊编辑部

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