配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统

为解决当前遥测终端隐蔽故障检测系统存在的实时性差、能耗高及检测准确性低等问题,提出设计一种配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统。通过分析遥测终端隐蔽故障检测系统硬件框架,对电参数测量单元、无线通讯单元、时钟单元、温度采集单元及电源单元等系统硬件部分进行改进,优化开发软件部分主程序、数据采集程序及故障检测程序,完成配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统的设计。实验结果表明,该系统对隐蔽故障的检测准确性高,实时性好,检测能耗低。     

基于MapReduce并行处理的机电特种设备故障诊断系统设计

针对直流接地故障检测系统检测结果误差大的问题,提出了基于MapReduce并行处理的机电特种设备故障诊断系统设计;根据系统总体架构,将硬件结构分为故障检测显示单元和数据处理及传输单元;整流电流,使用二极管整流装置设计集流故障检测指示电路;采用多层差分电路获取脉冲信号,以低电平电压位置的故障检测器作为检测点,设计电流突变检测模块;使用DH08型号开关状态检测模块,具有8路交流输入,由此检测设备断电故障;选配6AU1410-0AB00-0AA0型西门子报警模块,对故障点进行报警处理;设计MapReduce执行流程,分析4个MapReduce作业训练过程,计算数据属性特征词在每个故障类中的频率值,由此完成故障诊断;以轴承故障为例,进行实验验证分析;由实验测试结果可知,该系统与实际波形差别较小,其对A相、B相C相电流短路故障诊断的时间点波形变化与实际曲线基本一致,在0A附近波动,说明该方法具有精准检测结果,能够为机电特种设备广泛应用提供设备支持。     

基于检测滤波器的俯仰角速率传感器故障检测研究

针对飞控系统俯仰角速率传感器故障情况复杂以及故障检测困难的问题,通过分析飞控系统俯仰角速率传感器的故障种类和故障模式,建立不同情况相关数学模型;依据检测滤波器法检测系统故障的原理,设计飞控系统俯仰角速率传感器故障检测的滤波器;在某飞机处于Ma=0.8,H=50m的飞行状态,利用Matlab和Simulink对飞控系统俯仰角速率传感器故障检测进行仿真验证,仿真表明所建证的飞控系统传感器故障数学模型是正确的,同时表明滤波器检测故障的方法可以高效地检测出飞控系统俯仰角速率传感器的故障.     

基于骨架理论的机电特种设备启动故障检测系统设计

针对当前机电特种设备启动故障检测方法缺少故障检测指标提取过程,导致系统准确率低、召回率高的问题,设计基于骨架理论的机电特种设备启动故障检测系统;设计二极管组成整流电流采集电路模块消除开关电弧,通过吸收太阳光直接加热或间接产生能量提供热量,构成太阳能光伏电池板或组件,以L298N为主驱动芯片,避免损坏稳压片,使用5 V外部电源供电,采用大容量滤波电容,设计自由保护二极管的L298N电机驱动模块,利用有载调容变压器监测变压器低压侧的电压、电流,判断当前负载电流,完成系统硬件设计,重新定义离散化获得离散域骨架,基于骨架理论,提取节点散度、骨架节点、骨架曲率特征故障检测指标,由此设计故障检测流程,完成系统软件设计;实验结果表明,该系统的召回率较低,能够有效提高故障检测准确率。     

基于嵌入式系统的电力故障录波器的设计

文章介绍了一种基于嵌入式系统的电力故障录波器的硬件设计方案,重点介绍了该录波器录波采集单元的硬件电路设计。录波采集单元包括DSP子系统和ARM子系统2个部分,采用模块化设计与双微处理器协同工作方式。该设计方案对交流电参量检测装置的设计具有一定的参考意义。     

基于SRAM型FPGA的实时容错自修复系统设计方法

为提高辐射环境中电子系统的可靠性,提出了一种基于SRAM型FPGA的实时容错自修复系统结构和设计方法。该设计方法采用粗粒度三模冗余结构和细粒度三模冗余结构对系统功能模块进行容错设计;将一种细粒度的故障检测单元嵌入到各冗余模块中对各冗余模块进行故障检测;结合动态部分重构技术可在不影响系统正常工作的前提下实现故障模块的在线修复。该设计结构于Xilinx Virtex誖-6 FPGA中进行了设计实现,实验结果表明系统故障修复时间和可靠性得到显著提高。     

特种设备信息加密系统设计

对特种设备信息的加密系统进行设计,目前存在信息加密不彻底和采集的可靠性较低等问题;为此,提出特种设备加密系统设计方法,通过信息接口模块完成特种设备中信息的输入和输出,信息流程编辑模块负责开发设备中信息加密流程的组件,完成对特种设备中任务流程的检验,信息流程调度模块对信息流程任务进行调度管理;系统软件设计部分采用数据加密改进方法使信息源节点将要传输的多份信息数据分解成互不相关的信息数据,完成特种设备信息加密系统的设计;实验结果表明,所设计系统信息加密效果好、信息的完备性较高。     

基于FPGA的电话双绞线故障检测算法研究

为更好满足PC机和MCU的线缆故障检测系统的便携性、即用性和高速传输需求，设计一种便携式电话双绞线故障检测系统。系统以FPGA作为数据处理核心，实现SSTDR中的互相关算法部分。通过分析信号混叠对互相关结果的影响，利用互相关函数的线性性质，从混叠信号背景下提取反射信号，提高故障诊断的准确性。基于FPGA设计信号提取模块，实现对反射信号的提取。设计四单元相乘累加模块的互相关算法核心单元，提升算法效率。实验结果表明，系统的实际表现与符合仿真预期，通过提高信号的采样率将检测误差率降低到1%以下，满足便携式设备的检测需求。     

控制可重构飞机多变量鲁棒控制器设计

控制可重构飞机要求其基本飞行控制系统对舵面部分缺损故障具有强的鲁棒特性,在故障发生后保证飞机的稳定性,提供听时间进行故障的检测和隔离,为控制系统重构提供条件,本文采用高速采样ＰＩ控制器设计输出反馈跟随系统,给出了控制器的设计方法,并分析了它对于控制舵面部分缺损故障的鲁棒特性,仿真结果表明,这种控制器具有好的鲁棒特性。     

高超声速飞行器间歇故障改进自适应容错控制

提出一种外部扰动/内部白噪声复合干扰和间歇性故障下的再入段变结构高超声速飞行器故障诊断和容错控制方法.首先给出再入姿态系统模型以及间歇故障模型.然后基于所研究的随机固定幅值故障模式对角速率系统中的周期性外部扰动进行预处理,根据处理结果,通过引入滑动时间窗设计一种残差信号.由于系统中存在白噪声,根据噪声分布特性并基于改进的残差信号提出两个假设检验,进而设计检测故障的两个阈值区间以检测间歇故障的发生和消失时间.与传统残差设计方法相比,改进的残差信号对于故障发生和消失时间的检测更准确.基于扩张系统设计一个自适应估计律用于估计故障,并使得估计误差满足$L_2$-增益干扰抑制.最后提出一个自适应容错控制算法使得系统的姿态角输出能够跟踪给定的参考信号.利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性, Matlab仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

某大型光机电设备分布式无线故障诊断装置的设计

为了满足某大型光机电设备状态监测与故障诊断的需要,设计了一套分布式无线接入故障诊断装置;从硬件和软件两方面介绍了数据采集、故障诊断以及装置的低功耗和抗干扰的设计方法;现场测试表明,该诊断装置对设备的状态监测与故障诊断有较好的准确性和实时性,并可代替实际设备进行辅助操作训练。     

基于物联网的机电设备综合巡检系统设计

针对目前煤矿机电设备维护过程中存在漏检、误检以及检查不够客观全面的问题,设计了一种基于物联网的机电设备综合巡检系统。该系统通过建立机电设备基础属性库,将机电设备的离线巡检与在线监测相结合,将人为经验检测的结果融于客观监测的信息进行综合判断,提高了对机电设备故障诊断的准确率。应用结果表明,该系统可为煤矿机电设备维修提供准确、可靠的依据,提高了煤矿设备管理水平。     

基于CPCI总线的航天器通信信号设备故障检测系统设计

针对当前航天器通信信号设备故障检测系统受到噪声影响,导致系统通信设备故障信号检测精准度低,检测时间长的问题,设计基于CPCI总线的航天器通信信号设备故障检测系统;CPCI故障模拟模块利用RS232串行线控制注入机,采用故障注入器执行故障注入CPCI总线,接收控制系统参数和指令,使用时钟分配芯片传输时钟信号,通过CPCI检测板卡模块,配合FPGA实现接口控制,完成系统硬件结构设计,利用任务间相互依赖关系,实现任务间相互检测,通过终端网工作站定期发送多路通信网相关信息,返回无疵点检测结果,采用二次相关算法,提取多通道通信故障信号详细信息,准确估算通信信号时延,排除多通道网络噪声影响造成的通信故障,完成系统软件部分设计;实验结果表明,基于CPCI总线的故障检测系统的故障信号检测时间仅为1.8 s,故障信号幅度最大为28 dB,最小为1 dB,与实际变化幅度一致,通信设备故障信号检测精准度较高,能够有效缩短通信设备故障信号检测时间。     

基于FPGA的剩余电压检测系统的设计

提出了一种高准确度低功耗的剩余电压检测方法。该测量装置通过过零检测电路获取工频同步信号,在工频交流峰值时刻切断待测设备的电源,由高输入阻抗的输入回路对待测设备的剩余电压进行取样;在NiosII的控制下,采用高速采样保持电路和高精度模数转换器实现设备掉电1 s和10 s后剩余电压的在线检测。实验证明该测量装置有较好的稳定性,测量准确度达到0.506%,满足测量要求。     

基于动态模拟技术的混动车辆发动机电控单元检测系统设计

电控单元是混动车辆发动机中的重要组成部分,对于发动机以及混动车辆的行驶性能产生直接影响,为保证电控单元的运行正常,利用动态模拟技术,优化设计了混动车辆发动机电控单元检测系统。改装温度、转速等传感器设备以及信号处理器设备,调整系统电路的连接方式,实现硬件系统的优化。利用动态模拟技术模拟混动车辆发动机电控过程,结合不同故障类型下电控单元的运行特征,设置系统的检测标准。采集电控单元输出信号,从时域和频域两个方面提取信号特征,最终通过特征匹配确定电控单元状态、故障类型以及故障位置,实现系统的电控单元检测功能。综合混动车辆发动机的三种运行场景,通过系统测试实验得出结论：与传统检测系统相比,优化设计系统的漏检率和误检率分别降低了2.59%和2.05%,由此证明优化设计系统具有良好的检测功能。     

基于稀疏分解的航空装备机电故障检修仿真

航空装备在巡航、物资运输、军事作战等领域具有重要作用,因此一旦发生故障,造成的损失也是巨大的。在航空装备故障中,机电故障是最难以诊断和修复的。以往在故障检修的故障信号处理环节中,多采用小波变换、盲源分离以及奇异值分解等三种方法,信号去噪能力不足,影响了整体方法的检修效果。针对上述情况,提出一种基于稀疏分解的航空装备机电故障检修方法。该方法首先利用采集装置对航空装备机电故障信号进行采集,然后利用稀疏分解对故障信号进行分解去噪处理,接着利用免疫聚类算法对去噪后的信号进行故障识别,最后对不同类型的故障进行故障修复。结果表明:稀疏分解去噪后,信号信噪比提高1.4dB、5.3dB、9.8dB,去噪效果有明显改善;使得所提方法的漏检率与误检率降低,提高了整体检修质量。     

基于遗传算法的机械设备故障检测机器人设计

当前故障检测机器人受到超声波影响故障检测存在精准度低的问题,据此提出了基于遗传算法的机械设备故障检测机器人设计。采用AD500-1A型号传感器采集机械设备内外部数据信息,使用等效转换电路使机器人实时感知周围环境变化信息,并利用灵敏度高电子仪器实现机器人传感工作;使用2路200万数字网络高清摄像头,监视整个机械设备,获取机器人结构通信、管理和运动信息;将proGee0813型号芯片作为导航设备定位芯片,根据实际需求获取信号指令,并选定机器人行驶路径;通过Unity与UE4引擎虚拟现实硬件交互设备进行故障定位追踪;利用关节装置连接车轮前臂和上臂,实现不同磁铁吸附与脱离,依据机器人结构,完成机器人硬件结构设计。采用遗传算法确定导航适应度函数,通过机器人视频采集信息,设计预警功能,并利用机器人即时生成设备故障图像,依据实现流程,在超声避障功能支持下,完成机械设备故障检测。由实验结果可知,该机器人检测精准度最高可达到0.96,提高了机器人检测鲁棒性。