[发明专利]一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法，属于电力变换器故障诊断领域。该方法包括建立Boost变换器的混杂系统离散模型；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变换器的信息向量和系统输出；根据新息长度扩展出多新息向量，获取信息矩阵和输出向量；估计Boost变换器的参数向量；根据估计得到的参数向量，确定Boost变换器中各个元件的估计值并判断Boost变换器是否发生故障；解决了目前Boost变换器故障诊断数据利用率低的问题；达到了平滑各元件的参数估计数值，提高Boost变换器故障诊断的精度和收敛速度的效果。

技术领域

本发明实施例涉及电力变换器故障诊断领域，特别涉及一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，各种类型的电力变换器已广泛应用于电动汽车、电力系统、航空航天、农业等领域。随着应用领域的不断扩展，对电力变换器的可靠性、稳定性等性能提出了更为严格的要求。

研究表明，电解电容的退化、开关管的故障和焊点的失效都会导致电力变换器发生故障。其中电解电容的退化是导致电力变换器故障的主要原因，主要表现为串联电阻的增大。

电力变换器的故障诊断方法存在多种，其中递推最小二乘算法以其简单方便而被广泛应用，但是在面对在线电力变换器故障诊断中，存在着数据利用率低、收敛速度慢、辨识精度低等问题。相比于递推最小二乘算法，多新息递推最小二乘算法充分利用了系统的观测数据，在一定程度上平滑了故障诊断结果，有着更快的收敛速度、更好的辨识精度。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种基于多新息递推最小二乘的Boost变换器故障诊断方法，该方法包括：

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)Φ^T(p,k)，

P^-1(k)＝P^-1(k-1)+Φ(p,k)Φ^T(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，