大功率整流供电系统的键合图模型及故障诊断方法控制科学与工程专业论文.docx

摘 要 大功率整流供电系统是电解生产的核心设 备之一，切实保障电解大 功率整流 供电系统的安全可靠运行，对电解生产过程具有重要的意义。本文以混杂系统理 论和键合图建模技术为基础，建立了大功率整流供电系统的键合图模型，研究基 于键合图模型的大功率整流供电系统故障诊断算法。 首先，在研究电解大功率整流供电系统综 合自动化控制国内外发展现状的基 础上，对某冶炼厂大功率整流供电系统的电路结构及故障现象进行了分析；研究 了基于模型的故障诊断方法的特点，讨论了大功率整流供电系统故障诊断的关键 技术。 其次，简述了键合图建模的基本原理，以 混杂系统理论和键合图建模技术为 基础，以适用于多能域系统建模的键合图 为工具，提出了一种能应用于大功率整 流供电系统特性研究的建模方法，以某系列整流供电系统为例建立键合图模型并 仿真验证模型的正确性和有效性。该方法为进一步研究基于模型的诊断提供新的 思路和方法。为基于模型的智能故障诊断方法在多能量域变结构系统的故障诊断 应用进行了有益的探索。 最后，研究了基于键合图的电解大功率整 流供电系统故障诊断新方法，能较 好地实现具有混杂特性的电解大功率整流供电系统故障准确定位。以大功率整流 供电系统为对象，详细阐述了由系统键合图模型生成时间因果图，再建立故障树 来分析系统的故障状态及故障原因的步骤与 方法。该方法为进一步研究基于模型 的故障检测和追踪、故障隔离和鉴别提供新的思路和方法。 关键词： 键合图；大功率整流；故障诊断；建模；仿真 ABSTRACT High-power rectifier power supply system is one of the core equipment of the electrolytic production.The safe and reliable operation is very important for the electro lytic rectifier power supply system.In this paper,based on hybrid system theory and bond graph modeling techniques,established the bond graph model of the electrolytic rectifier power supply system,and studied the fault diagnosis algorithm based bond graph model of the power rectifier power system . First,on the basis of the ele ctrolytic power rectifier power supply system automation control development in the world,analyzed a smelter power supply system circuit structure and fault phenomena,and studied the char acteristics of model-based fault diagnosis method.Discussed the key technologies of the power system fault diagnosis. Second,Outlined the basic principles of the bond graph modeling .Based on the hybrid system theory and bond graph modeling technique ,proposed a modeling method can be applied to the power rectifier power supply system. And verify the correctness and validity of the simulation model. This method provide new ideas and methods of model-based diagnosis. Finally,the article also study the high-power electrolytic power rectifier power system fault diagnosis method based on bond graph.This method can achieve accurate positioning of the electrolytic