[發明專利]一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法及系統

在審

• 申請號: 202011104159.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112462220A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 鄧艷俊;楊盼奎;岳剛;江斌;張鵬;王治軍;王曉明;張璟鑫;劉華漢;趙敏
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G06N3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，包括：

獲取牽引傳動系統中設定個數的IGBT加速老化試驗過程中的退化試驗數據；

利用所述退化試驗數據分別擬合IGBT的性能退化方程，其中，所述性能退化方程表征IGBT飽和壓降的大小與循環次數之間的關系；

基于所述性能退化方程，構建狀態方程和觀測方程，利用粒子濾波算法，對待測IGBT飽和壓降的變化趨勢進行預測。

2.如權利要求1所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，所述粒子濾波算法的初始時刻的狀態值基于擬合得到的每一個IGBT的性能退化方程參數的平均值得到。

3.如權利要求1所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，所述粒子濾波算法的狀態方程和觀測方程基于擬合得到的每一個IGBT的性能退化方程參數確定。

4.如權利要求1所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，所述性能退化方程為雙指數方程。

5.如權利要求1所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，利用粒子濾波算法，對待測IGBT飽和壓降的變化趨勢進行預測，具體過程包括：

設定預測起始位置對應的循環次數，確定所述預測起始位置對應的狀態值；

將所述狀態值帶入到觀測方程中，預測下一次循環下的觀測值；

當下一次循環時采集到新的觀測值時，利用實際采集到的觀測值更新狀態方程，利用新的狀態值繼續對下下次循環下的觀測值進行預測，直到預測觀測值大于設定閾值，預測結束。

6.如權利要求5所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，確定所述預測起始位置對應的狀態值，具體過程包括：

進行粒子濾波初始粒子抽樣，得到樣本集合，同時設置各個粒子的權值；

進行重要性采樣，得到k時刻的樣本集合；

對每個粒子的權值進行迭代更新，對更新后的粒子權值進行歸一化處理；

進行粒子重采樣，利用重采樣之后得到的新的粒子集合及其對應的權值，對其求均值，得到k時刻的狀態值。

7.如權利要求5所述的一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法，其特征在于，通過預測的觀測值，即IGBT飽和壓降的大小，來判斷下一時刻IGBT可能所處的狀態，實現IGBT退化趨勢預測。

8.一種車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測系統，其特征在于，包括：

數據獲取模塊，用于獲取牽引傳動系統中設定個數的IGBT加速老化試驗過程中的退化試驗數據；

數據擬合模塊，用于利用所述退化試驗數據分別擬合IGBT的性能退化方程，其中，所述性能退化方程表征IGBT飽和壓降的大小與循環次數之間的關系；

退化趨勢預測模塊，用于基于所述性能退化方程，構建狀態方程和觀測方程，利用粒子濾波算法，對待測IGBT飽和壓降的變化趨勢進行預測。

9.一種終端設備，其包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，其特征在于，所述指令適于由處理器加載并執行權利要求1-7任一項所述的車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有多條指令，其特征在于，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行權利要求1-7任一項所述的車輛牽引傳動系統中IGBT退化趨勢預測方法。