[发明专利]基于豪斯多夫距离的自耦变压整流器二极管故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于豪斯多夫距离的自耦变压整流器二极管故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：将一个电源周期内的输出电压波形按整流脉波数m等间距地划分为m个间隔，在每个间隔上生成模板序列，将每个间隔上的模板序列与采样序列之间的差异作为二极管开路故障的特征，利用豪斯多夫距离算法在每个间隔上提取这种故障特征，故共可获得m个豪斯多夫距离，记为H_P1,…H_Pj，…H_Pm，同时，根据自耦变压整流器的工作原理形成开路故障二极管与豪斯多夫距离关系的对照表，并将m个豪斯多夫距离分别与所设定的阈值比较，记录所有满足大于阈值时H_Pj的下标j的值，将所记录的j的值与形成的开路故障二极管与豪斯多夫距离关系的对照表进行对照，实现二极管开路故障的检测并定位；所述的m个间隔在每个间隔上生成模板序列后，与每个间隔上的采样序列进行相似度度量；所述的诊断具体过程如下：

步骤1：采用锁相环对自耦变压器单相输入电压进行锁相，选取输入电压在一个周期上的相位θ，该相位θ所处的时刻应使输出电压在该时刻为一个完整波头的起始时刻，将该时刻作为输出电压在一个周期内的起始时刻，从而可以将一个周期内由m个波头构成的输出电压波形等间距的划分为m个间隔并命名为P1,…Pj,…Pm，一个波头占据一个间隔；

步骤2：设定采样率，若每个间隔的采样点数为N，采集一个电源周期内输出电压波形中每个间隔上的波形形成m个采样序列v_DC1,…v_DCj,…v_DCm；

步骤3：根据步骤2中获取的m个采样序列，按照式(1)生成m个模板序列：

式中t为间隔Pj上采样点的序号，v_DCjmax＝max{v_DCj(1),v_DCj(N)}/sin((m-2)π/(2m))为间隔Pj上采样序列中左端点和右端点中的最大者与sin((m-2)π/(2m))之比，v_STj为间隔Pj上生成的模板序列；

步骤4：将采样序列与模板序列分别按照式(2)、(3)进行归一化处理形成m个归一化后的采样序列和模板序列；

步骤5：将归一化后的采样序列v'_DCj和模板序列v'_STj分别作为豪斯多夫距离算法的目标序列和标准序列，计算每个间隔上目标序列与标准序列之间的豪斯多夫距离，共形成m个豪斯多夫距离，分别为H_P1,…H_Pj,…H_Pm；

步骤6：对不同自耦变压整流器，根据不同二极管开路故障导致输出电压出现凹陷位置不同，归纳总结所计算的m个豪斯多夫距离、阈值H_Set、开路故障二极管三者之间的一一对应关系，形成开路故障二极管与豪斯多夫距离关系的对照表，并将m个豪斯多夫距离分别与所设定的阈值H_Set比较，记录所有满足式H_Pj＞H_Set时下标j的值；

步骤7：将步骤6所记录的j的值与形成的开路故障二极管与豪斯多夫距离关系的对照表进行对照，实现二极管开路故障的检测并定位。