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申请/专利权人:中国矿业大学;苏州东菱振动试验仪器有限公司
摘要:本发明公开了一种振动台功率放大器电流自动均衡控制方法及装置,包括以下步骤:(1)对各个支路功率放大器期望电流和输出电流进行采集存储;(2)利用期望电流和输出电流历史数据,结合瞬时电流、电流累计相对误差、电流变化率相对误差进行功率放大器故障诊断;(3)根据功率放大器故障诊断结果对各支路功率放大器电流进行动态分配。电流自动均衡控制装置包括主控台和各个支路从控模块。本发明在多个功率放大器并联驱动过程中充分挖掘了电流数据背后的运行状况信息,实现了现有数据下的功率模块故障诊断,并在均流控制过程中考虑了各个模块运行性能的差异,提高了振动台功率放大器电流自动均衡控制效果。
主权项:1.一种振动台功率放大器电流自动均衡控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、记共有n个支路功率放大器,在主控台与每个支路功率放大器之间设置一个从控模块,在每个支路功率放大器中设置电流采样模块;S2、对所有n个支路功率放大器的期望电流和输出电流分别进行记录存储操作,每隔Δt时间记录第j个支路功率放大器分配的期望电流,记第j个支路功率放大器第k次采集的期望电流为ir,jk,k为整数且k≥1;第j个支路功率放大器电流采样模块每隔Δt对该支路功率放大器的实时输出电流进行采集,记第j个支路功率放大器第k次采集的输出电流为ijk,第j个支路从控模块实时接收并存储采集的输出电流ijk,j的取值为1,2,…,n;S3、每隔lmΔt时间,对所有n个支路功率放大器进行一次故障诊断,其中:l表示故障诊断中每个功率放大器选取的历史数据帧数,m表示每帧数据所包含的数据点数;第j个支路的从控模块内的故障检测器根据该从控模块内储存的输出电流和期望电流对第j个支路功率放大器进行故障诊断,并判断第j个支路功率放大器是否发生故障,若发生故障则对第j个支路功率放大器停用,同时将故障检测结果F反馈给主控台;若未发生故障,则继续使用第j个支路功率放大器,并将故障检测结果T反馈给主控台;第j个支路功率放大器进行故障诊断的具体步骤如下:S31、根据第j个支路功率放大器期望电流和输出电流历史数据,构建本次故障诊断期望电流序列ir,j和输出电流序列ij;S32、对输出电流序列ij中每个数据分别与最大阈值电流imax进行比较,若存在输出电流序列ij中某个数据大于最大阈值电流imax,则判定第j个支路功率放大器发生故障并完成故障诊断,若输出电流序列ij中所有数据均未超出最大阈值电流imax,则执行下一步;S33、计算功率放大器电流累计相对误差序列,判断第j个支路功率放大器是否发生故障;S34、计算功率放大器输出电流变化率相对误差序列,判断第j个支路功率放大器是否发生故障;S4、对所有n个支路功率放大器每进行完一次故障诊断后,主控台对反馈的n个支路功率放大器故障检测结果进行分析,并对各个支路功率放大器电流进行分配,各个支路从控模块控制对应功率放大器输出本次分配的电流,包括以下步骤:S41、主控台根据各个支路功率放大器故障诊断结果统计发生故障的功率放大器的数量并将该数量记为nF;S42、若nF=0,则表明没有功率放大器发生故障,所有功率放大器平均分配期望总电流iR,每个功率放大器分配的期望电流ir的计算公式为若nF≠0,则执行下一步;S43、若其中i额定表示单个支路功率放大器的最大额定电流、[.]表示取整运算,表明剩余的n-nF个未发生故障的功率放大器能提供期望总电流iR,n-nF个未发生故障的功率放大器中每个功率放大器分配的期望电流ir的计算公式为若则表明剩余n-nF个未发生故障的功率放大器不能提供期望总电流iR,立刻报警提醒工作人员更换功率放大器并退出各个支路功率放大器电流再分配任务。
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