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龙图腾网恭喜安徽大学申请的专利基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114563732B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210081783.5，技术领域涉及：G01R31/52；该发明授权基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法是由杭俊;葛朝强;汤德伟;丁石川;鲍海波;郭小璇;李国丽;王群京设计研发完成，并于2022-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法在说明书摘要公布了：本发明提出了基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法，包括以下步骤：S1、建立全局数学模型；S2、构造全局的龙伯格观测器，利用龙伯格观测器进行观测；S3、将龙伯格观测器的观测值与实际系统测量值进行比较，得到故障信号的残差；根据直流母线电压的残差评估函数是否超过阈值来判断功率管是否发生开路；若发生开路，将蓄电池侧输出电流的观测残差绝对值大小与超级电容侧输出电流的观测残差绝对值大小进行比较，残差绝对值较大的一侧功率管发生了开路故障；最后依据永磁同步电机的运行状态来判断发生开路对象。本发明可以高效、准确地实现复合能量源系统中双向DCDC功率管开路故障检测与定位。

本发明授权基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法在权利要求书中公布了：1.一种基于龙伯格观测器的复合能量源功率管开路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据复合能量源系统状态方程，建立全局数学模型；S2、根据复合能量源系统状态方程构造全局的龙伯格观测器，利用龙伯格观测器对直流母线电压、蓄电池侧输出电流、超级电容侧输出电流进行观测；S3、将龙伯格观测器的观测值与实际系统测量值进行比较，得到故障信号的残差；根据直流母线电压的残差评估函数是否超过阈值来判断功率管是否发生开路；若发生开路，将蓄电池侧输出电流的观测残差绝对值大小与超级电容侧输出电流的观测残差绝对值大小进行比较，残差绝对值较大的一侧功率管发生了开路故障；最后依据永磁同步电机的运行状态来判断发生开路对象；步骤S1中全局数学模型为： 式中：R1、L1分别是蓄电池侧的电阻、电感；R2、L2分别是超级电容侧的电阻、电感；Cdc为直流母线滤波电容；Vbat是蓄电池电压；Vsc是超级电容电压；io是直流母线输出电流；ibat是蓄电池侧输出电流；isc是超级电容侧输出电流；Vdc是直流母线电压；υ01、υ23分别为蓄电池侧双向DCDC变换器、超级电容侧双向DCDC变换器的控制信号；步骤S1具体步骤如下：S11、二进制开关函数的定义：根据蓄电池充放电状态定义蓄电池储能单元的二进制开关函数k： 式中：ibat,ref为蓄电池侧输出电流的参考值；根据超级电容的充放电状态定义超级电容储能单元的二进制开关函数m： 式中：isc,ref为超级电容侧输出电流的参考值；S12、局部模型的建立：根据基尔霍夫定律列写电路方程并整理得蓄电池储能单元、超级电容储能单元在放电模式下的状态方程分别为： 式中：υ0、υ2分别是开关管S0、S2的占空比；i1、i2分别是蓄电池、超级电容对负载的输出电流；根据基尔霍夫定律列写电路方程并整理得蓄电池储能单元、超级电容储能单元在充电模式下的状态方程分别为： 式中：υ1、υ3分别是开关管S1、S3的占空比；S13、全局数学模型的建立：将蓄电池储能单元的二进制开关函数分别代入蓄电池储能单元充电、放电模式下的状态方程，得到蓄电池储能单元在充电、放电模式下的全局数学模型分别为： 将超级电容储能单元的二进制开关函数分别代入超级电容储能单元充电、放电模式下的状态方程，得到超级电容储能单元在充电、放电模式下的全局数学模型分别为： 定义式8、9中等号右侧第一个系数项分别为蓄电池侧双向DCDC变换器、超级电容侧双向DCDC变换器的控制信号，即：υ01＝k1-υ0+1-kυ110υ23＝m1-υ2+1-mυ311通过直流母线电容的电流idc为： 根据式8、9、10、11、12得到复合能源系统的全局数学模型为： 步骤S3具体包括以下步骤：S31、定义直流母线电压残差为龙伯格观测器的直流母线电压的观测值与实际值之间的误差，即S32、确定残差信号的评估函数： 式中：w是滑动窗口的大小；当系统无故障时，在转速稳定期间和突变期间各选取残差评估函数的最大值作为对应状态的阈值，选择的阈值如下：Jth＝maxJr15；S33、比较Jrt、Jth：若Jrt＜Jth，未发生开路故障；否则，发生开路故障；发生开路时，将蓄电池侧输出电流和超级电容侧输出电流的观测残差绝对值大小进行比较，绝对值较大的一侧双向DCDC功率管发生了开路故障；S34、依据永磁同步电机的运行状态来判断发生开路对象。

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