文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
LabVIEW平台下基于小波包神经网络的浊度传感器故障诊断
姓名:于琳
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:陈健
20090501
摘要传感器技术、通讯技术和计算机技术已成为现代信息技术的三大支柱,是信息产业的重要基础工业。由于传感器工作环境复杂恶劣、分布面广、数据量大、传感器安装部位特殊等原因,使得传感器成为过程控制中的薄弱环节之一,是系统中最易发生故障的部件,仅靠人力去发现和修复传感器故障很难做到及时有效作为自动控制技术。因此,传感器故障诊断问题是一个有重要现实意义的问题。理论与方法如:主元分析法、小波分析、神经网络、模糊系统模式识别、自适应小波分析和神经网络作为传感器故障诊断中两种比较优秀的理论方法,都得到了广泛的应用,但也存在各自的缺陷。小波分析由于其优良的时频分析特性,在故障诊断中可以将信号数据做准确地处理,提取故障信号的特征,但是就故障诊断本身的判别手段却是不太容易确定,在很多情况下难以量化。神经网络的非数和端口数来实现诊断效果的区别,并且神经网络训练样本的选择和数量对于诊断效果的影响很大,因此对于实现故障诊断的条件要求较高。由于小波分析和神经网络在故障诊断领域各自具有优势及不足,将两者结合变成小波神经网络利用虚拟仪器开发平台芯苛嘶谛〔ㄉ窬缱嵌却ǜ衅鞯墓收险断系统,此系统采用了系统的硬件平台采用了疨数据采集卡系统,软件设计采用三层小波包提取故障信号特征值,构建特征向量作为神经网络的过去的十几年里传感器故障诊断主要采用的有三种冗余法:直接冗余、解析冗余、空间冗余和时序冗余。传感器故障诊断技术经过几十年的发展,一些新的理论非线性理论等都已经得到了成功的应用。线性,平等分布处理,特别是其高度的自组织和自学习能力,使其成为故障诊断的一种有效方法和手段。但神经网络的诊断过程只能通过改变网络内部神经元函,纬闪舜ǜ衅鞴收险锒系男滤悸贰本文研究了小波神经网络应用了传感器故障诊断的基本理论,在此基础上,输入,实现了对传感器偏置故障、冲击故障、开路故障、周期性干扰故障这四种基本故障的故障诊断,验证了小波神经网络方法的可行性和准确性。摘要
关键词:故障诊断;小波分析;神经网络;小波神经网络;广东工业大学硕十学位论文Ⅱ
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叫年明妇指导教师签字:倚独创性声明论文作者签字:寻茹牝秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明,并表示了谢意。本学位论文成果是本人在广东工业大学读书期间在导师的指导下取得的,论文成果归广东工业大学所有。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任,特此声明。
第一章绪论弟一早三百问题的提出与研究意义传感器是获取信息、信号的工具。传感器技术、通讯技术和计算机技术已成为现代信息技术的三大支柱,是信息产业的重要基础工业。从工业农业环境保护医学航空航天等领域,直到我们的日常生活所用的家用电器汽车防灾等发面都用到各种各样的传感器,在计算机技术高度发展的今天传感器的重要作用日益突出,传感器的好坏直接关系到设备的运行状态,在某些系统甚至直接关系到安全性问题。年,美国宇航局在一次地面实验中,由于火箭主发动机主燃烧室控制回路中压力传感器的失效而出现了爆炸事故,河北省沧州市化肥厂也曾因电涡流传感器的线圈短路造成重大停产事故。品老化处理选用高品质材料高水平加工工艺等一系列传感器制造上的措施,其次等原因,使得传感器成为过程控制中的薄弱环节之一,是系统中最易发生故障的部件,仅靠人力去发现和修复传感器故障很难做到及时有效作为自动控制技术。道防线。这个系统可以在线监视传感器的运行状态,当传感器发生故障时,可迅速报警,并分离出发生故障的传感器,以帮助维修人员迅速查找出故障源,进行排除。更进一步,可进行传感器信号恢复,即采取一些措施重构故障传感器信号,使得重构信号与正常信号尽量接近,从而保证控制器的正常控制和测试系统的正常运行。综上所述,传感器故障诊断问题是一个有重要现实意义的问题。传感器在控制系统中的重要地位及其发生故障的不可避免性,使得人们认识到保证控制系统可靠工作的方法之一,首先是提高传感器本身的质量诸如采用产是在传感器将要失效和已经失效时有及时检测和处理的措施,这就是传感器故障检测与诊断系统。由于传感器工作环境复杂恶劣、分布面广、数据量大、传感器安装部位特殊鉴于以上原因,当系统中某一