利用CPLD实现故障诊断专家系统高速逻辑推理

专家系统的推理时间取决于问题的复杂程度,难以满足系统实时性要求,限制了其应用。对此,提出一种利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现故障诊断专家系统高速推理的方法。详细分析了一般故障诊断专家系统推理过程;利用故障树的概念将专家知识转换为二值或多值推理,并用一般门电路,进而利用CPLD实现推理过程;将其应用于高压断路器故障诊断系统,代替原来的软件推理。经过实验验证,该方法实现的专家系统推理过程迅速,特别适用于基于单片机、数字信号处理器(DSP)等所实现的专家系统。     

电流差动保护中光纤通讯系统的设计

介绍了在电流差动保护中线路两侧保护装置的通讯原理,并针对以往通讯过程中误码率高、易中断等问题,采用G.703标准,给出了硬件设计方案和软件流程.系统由通讯控制芯片PEB20532、CPLD芯片XC95288以及光收发器模块RTXM154TL组成,实现了模块化设计.阐述了各个子模块间通讯接口的实现方法,从本地装置的数据发送、编码解码并发送到对侧装置的时钟同步等问题一一给出了解决方案并进行了仿真验证.该方案已在保护装置中实现,提高了装置的通讯质量.     

电流差动保护中光纤通讯系统的设计

介绍了在电流差动保护中线路两侧保护装置的通讯原理,并针对以往通讯过程中误码率高、易中断等问题,采用G.703标准,给出了硬件设计方案和软件流程。系统由通讯控制芯片PEB20532、CPLD芯片XC95288以及光收发器模块RTXM154TL组成,实现了模块化设计。阐述了各个子模块间通讯接口的实现方法,从本地装置的数据发送、编码解码并发送到对侧装置的时钟同步等问题一一给出了解决方案并进行了仿真验证。该方案已在保护装置中实现,提高了装置的通讯质量。     

WorldFIP智能主站的开发

根据WorldFIP的分布式测控系统的基本结构,提出了以ARM9和VxWorks为软硬件平台、具有快速以太网接口的WorldFIP智能主站的设计方案.硬件由以ARM9处理器AT91RM9200为核心的嵌入式主板模块和WorldFIP通信接口模块组成,模块间的时序匹配由复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现,时序转换逻辑用硬件描述语言VHDL设计,同时提供核心代码.驱动软件部分,解析了FDM库的UML静态结构,并给出了在VxWorks下的移植步骤;用户层方面,以应用时间同步、从站设备识别、从站服务代理3个模块为例介绍系统管理软件工作原理与实现方法,利用VxWorks的任务控制、队列、时钟、信号量、事件等实现任务间调度与通信;网关服务器软件则分析了双缓冲对列、socket服务器程序和WorldFIP用户层接口.实验证明该主站工作稳定可靠,且开放性、实时性、运算执行能力良好.     

基于模糊推理的飞机电源系统故障诊断专家系统

在对某飞机电源系统整流装置进行频谱分析的基础上,通过选择特定的故障敏感特征频率点,定义了基于小波变换理论的"频带能量特征向量"。针对飞机电源系统实时故障诊断的要求和基于小波变换的故障特征提取方法的特点,设计了基于模糊推理的产生式规则专家系统,该系统利用已获得的各种故障的"频带能量特征向量"构造规则前提的权系数,并使用"模糊匹配"、"语义距离"等方法实现推理机制,使故障诊断在"一次性"推理中完成,经实验验证满足实时性、准确性的要求,该方法为飞机电源系统故障诊断专家系统由理论验证向实际应用的转化提供了可行性。     

基于DSP和CPLD电能质量监测装置的设计

设计了一种基于DSP+CPLD构架的电能质量监测装置,该装置利用CPLD产生DSP外围器件的控制时序,文中详细介绍了CPLD对DSP外围器件的逻辑接口设计,通过MAX+PLUSII对CPLD的控制时序进行仿真,仿真结果验证了本设计的可行性,试验测试结果表明该装置实现了多项电能质量指标的实时在线监测.     

基于电压向量合成的模块化多电平换流器控制策略

介绍了模块化多电平换流器（modular multi-level converter,MMC）的拓扑结构与工作原理,提出一种基于电压向量合成的模块化多电平换流器型高压直流输电（modular multi-level converter based high voltage direct current,MMC-HVDC）控制方法.传统的模块化多电平换流器控制方法子模块投切频率高,相应的开关损耗也高.设计的电压向量合成控制法可以实现子模块工频开关投切,极大地降低了模块开关损耗.同时还针对该控制方法设计了模块均压控制策略和换流器闭环控制系统,在模块工频投切的同时模块电压也能得到良好的均压控制.仿真结果表明所设计的控制系统模块开关频率低,电压波动范围小,实现了功率的闭环控制,具备很好的理论研究价值和工程应用价值.     

开关磁阻起动／发电机数字控制系统设计

介绍了开关磁阻起动／发电机系统的构成及其工作原理。在此基础上,设计了以数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑器件（CPLD）为核心的数字控制器,包括硬件和软件。该系统利用DSP的强大运算能力实现对系统的实时控制,采用CPLD芯片实现信号的逻辑处理,输出驱动信号控制开关管的通断,仿真波形验证了CPLD逻辑设计的正确性。通过DSP和CPLD的相互配合,从而达到准确控制开关磁阻起动／发电机良好运行的目的。     

新型多功能电能质量在线监测仪的研制

设计并实现了一种基于双核平台的分布式电能质量监测仪,将数据分析处理与外围控制完全独立,利用CPLD产生外围器件的控制时序,充分利用DSP资源,以满足电能质量监测精度及实时性的要求。介绍了监测仪的信息采样电路、通信模块电路、存储模块电路和软件流程,并对各模块的功能、特点及具体设计作了阐述。     

基于模糊推理的电网故障诊断专家系统的研究

针对电网故障的不确定性因素,采用多级模糊综合评判的推理机制,设计了模糊推理理论的专家系统,该机制通过专家系统判断信息的合理性和模糊综合评判的推理能力,结合故障信息和不确定性因素,得到最合理的故障情况.通过实际算例,验证了该方法的可行性.     

一种基于FPN的变电站故障推理机制

针对变电站故障推理过程中存在的不确定性问题,提出一种基于模糊Petri网的变电站故障推理机制。对于告警信号漏报、误报问题,设计模糊诊断规则,采取模糊推理策略;对于适用多条规则的争议性信号,在信号单一及信号重复时分别给出分配方案;引入岭型隶属函数,计算在时间上信号对规则的隶属度。通过故障诊断实例的仿真,验证了该推理机制的有效性,并对实验数据进行比较分析,阐述不同的信号接收情况及时间分布对推理结果产生的影响。实验表明,该FPN推理机制可在不确定的信息基础上进行较为准确的推理。     

模糊PID控制器及在汽温控制系统中的应用研究

本文将模糊控制和常规ＰＩＤ控制两种设计思想融合起来，提出一种基于模糊规则的ＰＩＤ控制器的设计方法。这种方法首先通过建立模糊规则和进行模糊推理来确定ＰＩＤ控制器的参数，而后由ＰＩＤ控制律直接确定控制作用。仿真结果表明，用本文方法所设计的汽温控制系统比常规的具有固定参数的ＰＩＤ控制具有更加优良的性能。     

变压器故障诊断专家系统的改良设计

介绍了变压器局部放电模型、分类以及局部放电信号在线检测技术,针对变压器局部放电的故障诊断,设计了一种基于模糊推理的变压器局部放电专家系统,该系统建立在传统的专家系统和模糊推理器上。通过仿真实验结果表明,改良后的专家系统对四种典型局部放电信号的识别率有较大提高,为进行局部放电的模式识别提供了一种可靠方法。     

机载电子设备故障诊断专家系统的设计与实现

针对航空机载电子设备故障知识日益膨胀导致的故障诊断系统效率低下、难以快速有效地进行电子装备维护的问题,提出了一种新的、基于专家系统的机载电子设备故障诊断系统。分析了专家系统的原理和结构,研究了一般产生式规则与模糊产生式规则相结合的知识表示方法及精确推理与模糊推理相结合、基于规则推理、案例推理、模型推理及混合推理的推理机制。以Delphi7．0和Oracle9i为开发环境,开发了该专家系统。系统能快速分析故障现象,列出可能的故障原因,输出故障报告,提供故障处理指导。研究表明,新系统具有更高的效率、并且诊断结论也更可靠、可维护性也更好,在实际的航空机务维护工作中取得了良好的效果。     

集成模糊数学与范例推理的变压器故障诊断方法

提出一种在范例推理框架上集成模糊数学的故障诊断方法,并进一步建立起可应用于电力变压器故障诊断的实用模型。由于较好地将模糊数学理论融入到了范例推理过程中,该模型可期望具有较高的诊断准确率和实用价值。     

用模糊逻辑方法优化多层前馈网络结构

为了优化用于故障分类的多层前馈网络结构配置,提出了一种基于模糊逻辑的优化方法。通过对网络的学习误差、学习时间、灵敏度和网络单元数的模糊化处理,确定了优化网络结构的代价函数,并由此建立起优化网络结构的模糊推理规则,然后应用这些推理规则潍出了优化网络结构的框图。优化结果表明,利用模糊逻辑方法优化用于故障分类的多层前馈网络结构是有效的,优化时迭代时间短。     

基于模糊控制的永磁同步电动机直接转矩控制系统

针对永磁同步电动机直接转矩控制系统的转矩和定子磁链脉动问题,提出了一种利用模糊控制器调节PWM信号占空比的永磁同步电动机直接转矩控制的策略,即在传统永磁同步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,以减小转矩和磁链脉动.经过仿真,结果验证了此方法的有效性.此外针对以往模糊规则表数量庞大、控制系统复杂这一问题,使用了定子磁链角映射的方法,大大减少了模糊规则的数量.     

基于模糊遗传神经网络的信息融合故障诊断技术及其应用

在基于广义模糊加权型推理的模糊神经网络基础上,融合非一致性遗传算法,建立了一种模糊遗传神经网络。利用模糊遗传神经网络技术建立信息融合中心,对多传感器数据进行融合处理,通过多源互补信息减小故障诊断系统的不确定性。讨论了模糊遗传神经网络多传感器信息融合方法中数据处理、特征向量维数压缩与关联、归一化处理方法等。同时,对模糊遗传神经的构造以及学习训练等内容,也作了较为详细的讨论。并对模糊遗传神经网络信息融合技术应用于变压器状态的实时监测的应用前景进行了初步探讨。