变频器论文提纲

论文题目：基于Matlab故障仿真的变频器主电路故障诊断方法研究

摘要：变频器具有优异的调速功能,高效的起制动效率和良好的节能效果,近年来在国内外得到了广泛的发展和应用。然而变频器的工作场所往往环境恶劣,容易导致变频器发生故障。变频器一旦发生故障轻则会使生产停止,严重情况下会造成人员伤亡和重大经济损失。现阶段关于变频器主电路故障诊断的方法都存在一定的局限性,不能完全有效的解决系统的复杂性问题。本文提出基于Matlab故障仿真的变频器主电路故障诊断方法对变频器主电路故障进行诊断。首先,本文针对变频器主电路结构和故障机理进行分析,找出主电路故障的主要原因。由于故障模型的建立需要大量的故障样本,本文利用Matlab软件下Simulink工具箱建立变频器主电路仿真模型,根据主电路故障机理,利用仿真模型模拟出变频器在工作过程中可能出现的故障。然后,利用小波包分析法对模拟出的变频器主电路故障进行分析,以变频器发生故障时的三相输出作为故障信息,采集故障样本,利用小波包分析提取出能够表征故障信号的特征系数,构造特征向量。最后,将小波包分析提取出的特征向量作为神经网络的输入,变频器的故障结果作为神经网络的输出,构建BP神经网络模型。通过神经网络实现对故障的定位,解决故障特征与故障结果之间的复杂关系。为了获得更好的诊断性能,针对BP神经网络容易陷入局部极值造成模型诊断的准确度不高的问题,本文利用遗传算法对已经建立的变频器故障诊断模型进行优化,测试结果表明优化后的模型准确度更高。本文将Matlab电路仿真、小波包分析、BP神经网络、遗传算法应用到变频器故障诊断问题上。解决了变频器在发生故障时难以准确、快速的进行诊断的问题,为变频器的故障诊断提供了一个有效的方法,能够有效提高变频器的安全性,降低变频器的维修成本和时间,保障了生产作业的稳定性。

关键词：变频器;故障诊断;故障仿真;神经网络

学科专业：安全工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 变频器故障诊断技术研究现状

1.2.2 小波变换应用于故障诊断的研究现状

1.2.3 神经网络应用于故障诊断的研究现状

1.2.4 存在问题及解决办法

1.3 本文的主要研究内容

第2章 变频器故障模式及机理

2.1 变频器的分类

2.2 交直交变频器的基本结构

2.3 变频器主要故障及机理分析

2.3.1 变频器主要故障分类

2.3.2 变频器主电路故障诊断

2.3.3 变频器主电路故障分析

2.4 本章小结

第3章 变频器电路仿真及故障研究

3.1 仿真软件介绍

3.2 交-直-交变频器电路建模

3.2.1 主电路模型建模

3.2.2 仿真结果

3.3 变频器故障仿真分析

3.3.1 变频器故障产生方法

3.3.2 变频器故障仿真结果分析

3.3.3 变频器故障诊断方法

3.4 本章小结

第4章 基于小波包分析和神经网络的变频器故障诊断模型

4.1 基于小波包分析的故障特征提取

4.1.1 小波分析的基本理论

4.1.2 小波包分析的基本理论

4.1.3 小波包分析的故障特征提取流程

4.1.4 小波包分析的故障特征提取

4.2 基于BP神经网络的变频器故障诊断模型

4.2.1 BP神经网络的基本思想

4.2.2 BP神经网络基本步骤

4.2.3 变频器故障诊断模型的建立

4.2.4 仿真结果分析

4.3 遗传算法优化的BP神经网络模型

4.3.1 遗传算法的原理

4.3.2 遗传算法优化的BP神经网络模型

4.3.3 仿真结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

附录1

致谢