技术特征：1.一种基于核主成分分析和加权马氏距离的igbt性能退化特征参数提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采集igbt性能退化的检测数据：
采集igbt在每一个开通/关断周期的开通状态集电极-发射极的饱和开态电压vce-oni、关断状态t时间段内集电极的拖尾电流和栅极的漏电流并将m个开通/关断周期内所采集的检测数据组成检测数据矩阵其中i＝1,2…m，m≥2，ti表示第i个开通/关断周期采集数据的时间点；
(2)计算的拟合系数和的拟合系数：
(2a)构建指数模型f1i(t)＝exp(p1(i)t3+p2(i)t2+p3(i)t+p4(i))和指数模型其中p1(i)、p2(i)、p3(i)和p4(i)分别为f1i(t)的系数，g1(i)、g2(i)、g3(i)和g4(i)为的系数，exp(·)为以自然常数e为底的指数；
(2b)通过f1i(t)对进行拟合，得到p1(i)、p2(i)、p3(i)和p4(i)的值，并将p1(i)作为拖尾电流的拟合系数，同时通过对进行拟合，得到g1(i)、g2(i)、g3(i)和g4(i)的值，并将g4(i)作为漏电流的拟合系数，然后对p1(i)和g4(i)进行备份；
(3)构建igbt的特征矩阵xm×3：
对检测数据矩阵sm×3内m个开通/关断周期的饱和开态电压，以及拖尾电流的拟合系数的备份数据和栅极的漏电流的拟合系数的备份数据进行合并，得到igbt的特征矩阵xm×3：
(4)对特征矩阵xm×3进行核主成分分析：
采用核主成分分析算法对特征矩阵xm×3进行核主成分分析，得到核主成分矩阵zm×p及贡献率矩阵l1×p为：
zm×p＝[z1,…,zj,…,zp]
l1×p＝[l1,…,lj,…,lp]
其中，为第j个核主成分，lj为第j个核主成分的贡献率，j＝1,2…p，p为核主成分个数；
(5)构建样本集和健康样本集；
构建样本集同时构建健康样本集其中为核主成分矩阵zm×p的第i行元素构成的样本，为第j个核主成分的前n个元素构成的健康样本，n≥1；
(6)获取igbt的性能退化特征参数hi：
计算每个核主成分zj的马氏距离加权系数得到加权矩阵w＝diag(w1,…,wj,…,wp)，并采用加权马氏距离公式，通过w计算与z*的偏离度di(i)，并将m个开通/关断周期的偏离度hi＝[di(1)，…,di(i),…,di(m)]作为igbt的性能退化特征参数，其中diag(w1,…,wj,…,wp)为以w1,…,wj,…,wp为对角元素的对角阵。
2.根据权利要求1所述的基于核主成分分析和加权马氏距离的igbt性能退化特征参数提取方法，其特征在于，步骤(4)中所述的采用核主成分分析算法对特征矩阵xm×3进行核主成分分析，实现步骤为：
(4a)对特征矩阵xm×3进行标准化，得到标准特征矩阵x*m×3＝(x*ij)m×3，并采用核函数将x*m×3映射到m维特征空间，得到大小为m×m的核矩阵k；
(4b)计算核矩阵k的特征值λ1,…,λd,…,λm及其对应的特征向量v1,…,vd,…,vm，并按照降序的方式分别对m个特征值和m个特征向量进行排序，得到特征值λ′1,…,λ′d,…,λ′m和特征向量v′1,…,v′d,…,v′m；
(4c)设提取效率为并计算特征向量v′1,…,v′d,…,v′m的贡献率l1,…,ld,…,lm及累积贡献率b1,…,bd,…,bm；
(4d)按照从前到后的顺序逐个对b1,…,bd,…,bm与进行比较，当bd大于或等于时，令p＝d，得到特征向量矩阵v＝[v′1,…,v′j,…,v′p]及贡献率矩阵l1×p＝[l1,…,lj,…,lp]；
(4e)计算核矩阵k在特征向量矩阵v上的投影，得到核主成分矩阵zm×p＝k·v。
3.根据权利要求1所述的基于核主成分分析和加权马氏距离的igbt性能退化特征参数提取方法，其特征在于，步骤(6)中所述的计算与z*的偏离度di(i)，所采用的加权马氏距离公式为：
其中∑-1为健康样本集z*的协方差矩阵∑的逆矩阵，为健康样本集z*的重心，
技术总结本发明提出了一种IGBT性能退化特征参数的提取方法，旨在提高对IGBT退化在线监测的精度，实现步骤为：(1)采集IGBT性能退化的检测数据；(2)计算拖尾电流的拟合系数和栅极漏电流的拟合系数；(3)构建IGBT的特征矩阵；(4)对特征矩阵进行核主成分分析；(5)构建样本集和健康样本集；(6)获取IGBT的性能退化特征参数。通过对漏电流拟合系数、拖尾电流拟合系数和饱和开态电压三种退化特征进行核主成分分析，剔除了冗余信息，同时使用贡献率作为加权马氏距离的权重参考，通过加权马氏距离得到了IGBT性能退化特征参数，提高了IGBT性能退化特征参数的准确性，本发明可应用于对IGBT性能退化进行在线监测。
技术研发人员：游海龙;胡金宝;张金力
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.05.22