SS7E電力機車電氣系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、電力機車作為載運工具，其運行狀態(tài)直接影響到列車的安全性和舒適性。電氣系統(tǒng)是電力機車的重要組成部分，電氣系統(tǒng)正常工作才能保證機車的正常運行。當(dāng)機車某一部件發(fā)生故障時，要求能迅速診斷故障部位或部件，能迅速對故障部件進行自動隔離處理或提示司乘人員進行處理，這樣才能保證列車的安全正點運行，滿足人民群眾的基本需要。目前SS7E電力機車只具備極少的故障診斷功能，因此，開展SS7E電力機車電氣系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)研究，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。論文

2、的主要研究內(nèi)容如下： (1)對國際國內(nèi)電力機車及其故障診斷技術(shù)進行了綜述，主要分析了日本、德國、法國以及美國和加拿大發(fā)展的高速列車及其故障診斷技術(shù)，闡述了我國電力機車在故障診斷技術(shù)方面的發(fā)展進程。闡明了電力機車故障診斷的意義。 (2)對SS7E電力機車電氣系統(tǒng)的主要部分：主電路、輔助電路和控制電路進行詳細分析，建立了SS7E電力機車主電路各部件數(shù)學(xué)模型。 (3)通過對SS7E電力機車的控制電路進行詳細原理研究，分

3、析了SS7E電力機車電氣系統(tǒng)主要部件的故障機理，推導(dǎo)并得到SS7E電力機車電氣系統(tǒng)的故障集。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了SS7E電力機車電氣故障開關(guān)量檢測點全集、模擬量檢測點全集，以及故障診斷過程中用到的中間點全集，提出了SS7E機車故障檢測系統(tǒng)的硬件框架。 (4)研究了SS7E機車故障診斷系統(tǒng)的知識表示形式，推導(dǎo)并構(gòu)建了SS7E電氣故障診斷系統(tǒng)的規(guī)則庫。提出了SS7E機車電氣系統(tǒng)故障診斷樹，構(gòu)建了推理機制。通過改善匹配算法，實現(xiàn)了SS7E

4、機車電氣系統(tǒng)的專家推理及診斷。 (5)詳細論述了小波變換理論，研究了變流器故障檢測方法，建立了變流器仿真模型，提出了一種基于小波變換的SS7E電力機車變流器輸出電壓波形能量特征向量提取方法。針對離散數(shù)據(jù)，提出了實用的計算方法，以實現(xiàn)小波分析在SS7E機車上的實際應(yīng)用。 (6)詳細研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SS7E機車變流器故障診斷方法，研究推導(dǎo)了SS7E電力機車變流器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，給出了SS7E

5、機車變流器故障診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖。通過仿真試驗，驗證小波變換+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于變流器故障診斷的有效性。 (7)從硬件和軟件兩個方面提出了SS7E電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方法。針對SS7E機車變流器的故障診斷，提出將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與應(yīng)用分別實施的方法，將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)用于車載實時診斷，解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法中計算量與實時性的矛盾。 論文最后指出了SS7E電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)中存在的一些問題，探討了我國電力機