[发明专利]一种分析低频调制信号在HXD型机车整流器传播规律的方法

摘要

本发明公开了一种分析低频调制信号在HXD型机车整流器传播规律的方法，包括：深入挖掘牵引网、机车中间直流环节实际监测数据的隐含信息，量化二者关系，并与低频调制信号在整流器中传播规律进行对比验证，具体为：使用DFT变换与TLS‑ESPRIT结合的方法，分析的牵引网不稳定电气量模态成份；构造多车接入牵引供电系统时的电压信号u(n)，Hankel矩阵X，再利用所构造出的数学模型，推导其在SPWM算法下的传播机理，提取了导致电压波动的模态成份，通过调制理论分析不稳定电压的传播特性。本发明明确了整流器两端的谐波传递的数学关系，为电压波动的有效抑制奠定了理论基础。

主权项

1.一种分析低频调制信号在HXD型机车整流器传播规律的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用DFT变换与TLS‑ESPRIT结合的方法对牵引网、机车中间直流环节实际监测数据的隐含信息进行挖掘，确定网侧、中间直流侧引发波动的具体模态，网压频率信号与整流器中间直流电压频率成份的关系为：式中，uab为机车整流器输入端电压；Ukr表示整流器输出调制信号电压的幅值，k＝1,2,3…；b1和b59别是第1次、第59次谐波能量系数；Udc为整流器输出电压中的直流电压分量；N表示谐波总次数；步骤2：构建在步骤1所示模态下的牵引网网压波动信号的数学模型：式中，m_i和f_i表示第i个调幅波的相对幅值和频率；f₀和分别表示基波频率和初始相位；m_hj、f_hj和分别表示第j个谐波的相对幅值、频率和相位；M表示调幅波的总次数；N表示谐波总次数；步骤3：再利用步骤2中所构造出的数学模型，推导其在SPWM算法下的传播机理为：式中，S(t)表示整流器开关函数；N表示谐波总次数；b_n表示谐波能量系数；n表示奇次谐波次数；ω_m表示调制信号角频率；表示n次谐波的相位；U_kr和分别表示整流器输出调制信号电压的幅值和相位，k＝1,2,3…；ω_k为k次谐波角频率；U_dc为整流器输出电压中的直流电压分量。