一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，包括采集功率变换器正常模式和故障模式下的测点信号，构建训练样本集；将训练样本集分成网络训练数据集和网络测试数据集；用网络训练数据集训练TSBLS宽度学习系统网络，并使用柯西变异蚁群算法对连接权重及增强节点个数进行寻优，获得最优的TSBLS宽度学习系统网络；其中，在寻优迭代过程中，通过网络测试数据集判断是否需要继续寻优；用最优的TSBLS宽度学习系统网络进行功率变换器故障诊断。同时公开了相应的系统。本发明专利技术具有良好的数据自适应能力及鲁棒性，故障诊断效率高。

A new fault diagnosis method and system of SiC based aviation power converter

【技术实现步骤摘要】
一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法及系统
本专利技术涉及一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法及系统，属于功率电路故障诊断领域。
技术介绍
航空飞机电源系统中主要分为如下三种类型：低压直流电源、高压直流电源和交流电源。这些电源系统的正常运转，保证了机载设备的正常工作和飞机的安全飞行。航空电源系统中的关键模块为功率变换器，一旦功率变换器发生故障，将直接影响航空电源系统的正常运行，进而对飞机的安全运行构成威胁，甚至会带来巨大的生命财产和安全损失。近些年来，随着新型宽禁带半导体技术的发展，碳化硅MOSFET以其优异的电气特性和高效率代替传统的硅电力电子器件开始被应用在新型的航空电源系统功率变换器中，现有的诊断方法不适用于新型碳化硅基航空功率变换器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，包括，采集功率变换器正常模式和故障模式下的测点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：包括，/n采集功率变换器正常模式和故障模式下的测点信号，构建训练样本集；/n将训练样本集分成网络训练数据集和网络测试数据集；/n用网络训练数据集训练TSBLS宽度学习系统网络，并使用柯西变异蚁群算法对连接权重及增强节点个数进行寻优，获得最优的TSBLS宽度学习系统网络；其中，在寻优迭代过程中，通过网络测试数据集判断是否需要继续寻优；/n用最优的TSBLS宽度学习系统网络进行功率变换器故障诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：包括，
采集功率变换器正常模式和故障模式下的测点信号，构建训练样本集；
将训练样本集分成网络训练数据集和网络测试数据集；
用网络训练数据集训练TSBLS宽度学习系统网络，并使用柯西变异蚁群算法对连接权重及增强节点个数进行寻优，获得最优的TSBLS宽度学习系统网络；其中，在寻优迭代过程中，通过网络测试数据集判断是否需要继续寻优；
用最优的TSBLS宽度学习系统网络进行功率变换器故障诊断。


2.根据权利要求1所述的一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：构建训练样本集的过程为，
利用主成分分析法提取测点信号的特征，构建特征样本集；
用特征样本集中的部分元素构建训练样本集。


3.根据权利要求2所述的一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：特征样本集中的其他元素构建测试样本集，测试样本集输入最优的TSBLS宽度学习系统网络，计算诊断结果的正确率。


4.根据权利要求1所述的一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：TSBLS宽度学习系统网络模型为，
Y＝[Fn|Hm]Wm
其中，Y为输出矩阵，Fn＝[Fs1,Fs2,...,Fsn]为n个映射模糊子系统的串联，Fsi为第i个映射模糊子系统，1≤i≤n，Hm＝[H1,H2,...,Hm]为m个增强节点级联，Hj为第j个增强节点，1≤j≤m，Wm为TSBLS宽度学习系统网络的连接权重。


5.根据权利要求1所述的一种新型碳化硅基航空功率变换器故障诊断方法，其特征在于：对连接权重及增强节点个数进行寻优的过程为，
蚁群算法中，响应于本次迭代中蚂蚁选择元素产生的信息素相较于上一次迭代对应产生的信息素不变或变化小于阈值，采用加入柯西变异的信息素更新公式更新本次迭代所产生的信息素，用历史信息素最大的元素代替目前元素集合中信息素最大的元素；...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔江，吴大胜，张卓然，王莉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32