機(jī)車車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力線中電流信號(hào)的諧波分析方法研究.pdf

1、諧波檢測(cè)是諧波診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，起到的是為診斷提供診斷依據(jù)的作用，對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)判斷是否正確影響巨大。本文針對(duì)機(jī)車車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力導(dǎo)線電流諧波信號(hào)的特點(diǎn)，及實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控對(duì)諧波分析的要求，針對(duì)諧波分析方法、諧波檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等問題展開了深入的研究，主要研究?jī)?nèi)容及研究成果包括：
　　（1）研究了兩種常用的諧波分析方法
　　對(duì)傅里葉變換分析法，首先針對(duì)傳統(tǒng)傅里葉變換在計(jì)算諧波參數(shù)時(shí)存在的不足，引入了它的一種

2、改進(jìn)算法——加窗插值傅里葉變換；其次，就加窗插值傅里葉變換的加窗與插值問題，研究了幾種常用窗函數(shù)的頻譜特性，并采用多項(xiàng)式逼近的方式求出了它們實(shí)用的插值公式；最后利用仿真的方式說明，基于加窗插值傅里葉變換的諧波分析法，能有效抑制非同步采樣下傅里葉變換出現(xiàn)的鄒波效應(yīng)及柵欄效應(yīng)，提高諧波分析精度。
　　對(duì)小波包分析法，首先簡(jiǎn)要介紹了小波包分解與重構(gòu)的基本原理；其次，根據(jù)小波包分解過程中二抽取后信號(hào)頻譜的變化規(guī)律，推導(dǎo)出了小波包分解后頻段

3、順序錯(cuò)亂的原因，并給出了小波包分解后正確的頻段順序；最后，根據(jù)諧波信號(hào)的特點(diǎn)，選取了濾波器長(zhǎng)度較長(zhǎng)但分頻嚴(yán)格的db45小波作為諧波分析的小波函數(shù)，仿真結(jié)果說明，基于db45的諧波分析方法，可以較精確的檢測(cè)出諧波參數(shù)，而且對(duì)于非穩(wěn)態(tài)信號(hào)的檢測(cè)也有很好的檢測(cè)效果。
　　（2）提出了一種新的諧波分析方法
　　在對(duì)小波包分析法、傅里葉分析法的研究結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)時(shí)，發(fā)現(xiàn)這兩種諧波分析法都不能很好的滿足機(jī)車車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力導(dǎo)線中電流諧波

4、分析的要求，本文因而提出了一種新的諧波分析方法——基于諧波小波濾波器的諧波分析法。
　　文中首先分析了諧波小波作為濾波器來使用時(shí)其濾波結(jié)果的特殊性；然后，針對(duì)諧波小波時(shí)域衰減緩慢、離散化后頻譜通帶范圍內(nèi)增益波動(dòng)大的缺點(diǎn)，采用了一種在諧波小波時(shí)域乘高斯函數(shù)的方式來加快諧波小波的衰減速度，取得了加快諧波小波時(shí)域衰減速度、平滑離散化后諧波小波通帶的預(yù)期效果；其次，依據(jù)諧波信號(hào)頻譜的特點(diǎn)，給出了采用改進(jìn)后的諧波小波為各次諧波設(shè)計(jì)濾波器的方

5、法及注意事項(xiàng)；最后給出了基于諧波小波濾波器的諧波檢測(cè)方法的檢測(cè)過程。仿真結(jié)果表明，基于諧波小波濾波器的諧波分析方法，不需要同步采樣的條件，對(duì)穩(wěn)態(tài)諧波及非穩(wěn)態(tài)諧波都有很好的檢測(cè)效果，其結(jié)果不僅包含了各次諧波的時(shí)域波形，而且能實(shí)時(shí)輸出各次諧波的瞬時(shí)幅值，可以直接為諧波診斷所用，從而很好地滿足了機(jī)車車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控對(duì)電流信號(hào)諧波分析分析的要求。
　?。?）設(shè)計(jì)了一種諧波檢測(cè)系統(tǒng)
　　首先介紹了諧波檢測(cè)系統(tǒng)的整體框架，并簡(jiǎn)要分析