Хижняк Тетяна Андріївна. Діагностика напівпровідникових перетворювачів із застосуванням вейвлет-функцій m-ічного аргументу

brief description

Хижняк Тетяна Андріївна. Діагностика напівпровідникових перетворювачів із застосуванням вейвлет-функцій m-ічного аргументу : Дис... канд. наук: 05.09.12 2008

Хижняк Т.А. Діагностика напівпровідникових перетворювачів із застосуванням вейвлет-функційm-ічного агрументу. Рукопис.
Дисеpтація на здобуття наукового ступеня кандидата технiчних наук за спецiальністю 05.09.12 - Напівпровідникові пеpетвоpювачi електpоенеpгiї. Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, Київ, 2007.
Дисертація присвячена розробці нових підходів до діагностування, які не залежать від порядку схеми напівпровідникових перетворювачів, орієнтовані на виявлення поступових відмов елементів перетворювачів та засновані на застосуванні дискретних вейвлет-перетворень функцій дійсногоm-ічного аргументу.
Розроблено алгоритм побудови дискретних вейвлет-перетворень із застосуванням базисних функційm-ічного аргументу, що дозволило без збільшення обсягу обчислень порівняно з іншими дискретними дійсними та комплексними вейвлет-перетвореннями, такими як Хаара, Добеші, Гауса та Морле, збільшити обсяг інформації про часові залежності, які розглядаються як діагностичні дані.
Запропоновано способи діагностування напівпровідникових перетворювачів із застосуванням теорії класифікаційного розподілу об'єктів та узгоджених фільтрів з кінцевими імпульсними характеристиками у вигляді вейвлет-функційm-ічного аргументу, що дозволяє прискорити процес ідентифікації стану перетворювача завдяки меншій кількості параметрів діагностики.

У дисертаційній роботі розроблено нові підходи до діагностування напівпровідникових перетворювачів, засновані на спільному застосуванні вейвлет аналізу, теорії класифікаційного розподілу об'єктів та математичного апарату узгоджених фільтрів, орієнтовані на виявлення поступових відмов елементів та придатні до застосування в різних типах перетворювачів.
Основні результати дисертаційної роботи:

Аналіз особливостей напівпровідникових перетворювачів як об'єктів діагностування та існуючих методів діагностування показав доцільність використання як діагностичних показників часових залежностей струмів і напруг та виконання діагностики із залученням теорії класифікаційного розподілу об'єктів.
Розроблені алгоритми побудови дискретних вейвлет-перетворень на базі СКІ-функційm-ічного аргументу дозволяють збільшити об'єм даних про процеси в перетворювачі порівняно з вейвлет-перетвореннями Хаара та Добеші за рахунок збільшення кількості фільтрів та зменшити кількість діагностичних параметрів шляхом побудови узгоджених фільтрів.
Розроблений алгоритм СКІ-вейвлет перетворення з компактним носієм постійної структури, порівняно з традиційним вейвлет-перетворення Хаара, дозволяє в (N-1) разів збільшити об'єм даних про високочастотні складові часових залежностей струмів та напруг напівпровідникових перетворювачів за рахунок більшої кількості фільтрів, та в 1.5 рази зменшити кількість ітерацій при сумірних довжинах інтервалів визначення часових залежностей.
Дослідження вейвлет-спектрів часових залежностей струмів та напруг, отриманих при моделюванні напівпровідникових перетворювачів, показало існування безпосереднього зв'язку між параметрами елементів перетворювачів та вейвлет-коефіцієнтами.
Побудовані залежності вейвлет-коефіцієнтів від параметрів елементів квазірезонансного перетворювача забезпечують ідентифікацію поточних значень параметрів елементів в процесі роботи перетворювача.
Адаптація положень теорії класифікаційного розподілу об'єктів для випадку застосування спектральних вейвлет-коефіцієнтів як класифікаційних ознак дозволила виконувати класифікацію станів напівпровідникових перетворювачів за результатами вейвлет аналізу їх струмів та напруг.
Розроблений спосіб діагностування шляхом розрахунку різницевих вейвлет-спектрів дозволив за отриманими вейвлет-коефіцієнтами судити про ступінь наближення параметрів елементів перетворювачів до гранично допустимих значень.
Застосування узгоджених фільтрів зменшує тривалість ідентифікації стану напівпровідникових перетворювачів та дозволяє виконувати діагностування за окремими вейвлет-коефіцієнтами.
Розроблені мікропроцесорні системи діагностування автономного інвертора напруги та квазірезонансного перетворювача дозволяють змінювати кількість каналів збору діагностичних даних, виконані у вигляді окремих плат та містять в своєму складі персональний комп'ютер з програмним забезпеченням, що реалізує розроблені в роботі алгоритми діагностування.
Розроблені способи діагностування практично застосовані для діагностики напівпровідникових перетворювачів, що працюють на частотах порядку одиниць кілогерц. Отримані результати співпадають з відомими результатами, отриманими іншими способами.