高光辉, 雷晓犇, 田景志, 俞铭宏

(1.空军工程大学航空工程学院，西安，710038；2.32207部队，陕西榆林，719000)

三电平有源中点箝位型(ANPC)逆变器以其输出电压畸变率低、转换效率高等优点，在航空电气领域获得了广泛关注[1-2]。但是，随着输出电平的增加，电路中开关器件的数量也随之增大，任何一个开关器件发生故障都会影响逆变器的输出性能。因此，通过故障诊断和容错控制技术提高变换器的使用可靠性具有重要意义。

目前，开关器件开路故障诊断方法主要分为基于模型和基于知识两类[3]，前者通过数学模型获取估计的系统输出，将估计值与系统实际输出比较得到残差，通过分析残差实现诊断功能[4-8]，但这种诊断方法需要对系统进行较为精确地建模。基于知识的故障诊断技术将专家系统[9-10]、神经网络[11-13]、支持向量机[14-15]等智能算法与诊断技术相结合。这种诊断方式需要利用大量的样本对诊断系统进行学习训练,同时对于负载变化较为敏感。逆变器的容错控制主要有软件容错和硬件容错两种[16-17]。在部分故障类型下，软件容错利用ANPC逆变器较多的电平以及冗余开关状态，通过软件设计降低空间电压矢量调制度，使逆变器工作于降额运行状态[18-19]。硬件容错是指通过增加硬件改变电路结构，使逆变器具有较强的容错能力。文献[20]采用了斯科特连接方法，将两个单相逆变电路的输出通过两组变压器合成三相交流电，实现了单桥臂、多桥臂故障的容错，但系统中包含两组变压器，极大增加了逆变器的体积。……