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基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法 被引量:95
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作者 赵庆周 李勇 +3 位作者 田世明 段义隆 谭益 曹一家 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期774-780,共7页
针对当前智能配电网传统保护方法存在的整定复杂、配合困难以及适应性差等问题,提出一种基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法。首先,根据网络关联矩阵以及区域差分规则,对各节点测控一体化终端采集的电流、功率数据进行... 针对当前智能配电网传统保护方法存在的整定复杂、配合困难以及适应性差等问题,提出一种基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法。首先,根据网络关联矩阵以及区域差分规则,对各节点测控一体化终端采集的电流、功率数据进行预处理;然后,将预处理结果在时间以及空间上进行数据融合,并生成高维时空状态监测矩阵;此后,将此矩阵进行多维尺度降维以及局部异常因子检测,以计算出各节点的局部异常因子(local outlier factor,LOF);最后,根据各节点LOF值的大小以及节点关联关系,实现故障的检测与定位。文中不仅给出了配电网线路故障的判据,还提出了传感器故障场景下的防误动判据。RTDS半实物闭环测试验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 智能配电网保护 大数据分析 数据融合 局部异常因子 传感器故障
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线性系统区域稳定的可靠控制 被引量:61
2
作者 王福忠 姚波 张嗣瀛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期835-839,共5页
针对线性系统,提出了抵御系统执行器故障和不确定性的状态反馈区域稳定可靠控制设计问题.通过对具有连续增益故障控制系统的分析,给出了区域稳定可靠控制器存在的充分条件和设计方法.所设计的区域稳定可靠控制器可以消除执行器故障对闭... 针对线性系统,提出了抵御系统执行器故障和不确定性的状态反馈区域稳定可靠控制设计问题.通过对具有连续增益故障控制系统的分析,给出了区域稳定可靠控制器存在的充分条件和设计方法.所设计的区域稳定可靠控制器可以消除执行器故障对闭环系统极点配置的影响.使用线性矩阵不等式(LMI)表示的结果能够容易得到可靠控制增益的数值解.通过CH-47双旋翼直升机的实例仿真验证了该结果的可行性.通过比较区域稳定正常控制系统和可靠控制系统,进一步说明对系统进行可靠控制设计的必要性. 展开更多
关键词 执行器故障 传感器故障 区域稳定 可靠控制 线性矩阵不等式
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基于概率神经网络的故障诊断方法及应用 被引量:38
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作者 李冬辉 刘浩 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期997-999,共3页
针对智能大厦空调系统中发生的各种传感器故障问题 ,提出了一种基于概率神经网络 (PNN)的传感器故障诊断改进方法。该方法采用贝叶斯分类决策理论建立系统的数学模型 ,以高斯函数作为激励函数 ,具有非线性处理和抗干扰能力强等特点 ,可... 针对智能大厦空调系统中发生的各种传感器故障问题 ,提出了一种基于概率神经网络 (PNN)的传感器故障诊断改进方法。该方法采用贝叶斯分类决策理论建立系统的数学模型 ,以高斯函数作为激励函数 ,具有非线性处理和抗干扰能力强等特点 ,可获得对空调系统中各种传感器硬故障和软故障的有效识别和诊断。给出了该方法的理论分析 ,故障特征量的选取 ,神经网络设置和训练的具体步骤。通过仿真和空调系统模型试验证明了该方法在网络训练速度 ,抗干扰能力及各种传感器故障识别准确率等方面的有效性。 展开更多
关键词 系统工程 故障诊断 概率神经网络 传感器故障
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不确定非线性系统的容错控制 被引量:16
4
作者 周玉国 张颖伟 王福利 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期409-412,共4页
利用H∞ 鲁棒控制的成果 ,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下 ,不确定性具有范数有界时 ,通过构造确定性的辅助系统 ,求解Hamilton ... 利用H∞ 鲁棒控制的成果 ,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下 ,不确定性具有范数有界时 ,通过构造确定性的辅助系统 ,求解Hamilton Jacobi不等式的正定解 ,设计了容错鲁棒控制器·该控制器对传感器和执行器故障具有完整性 ,对扰动和不确定性具有鲁棒性 ,确保了闭环系统渐近稳定和H∞ 展开更多
关键词 不确定非线系统 容错控制 传感器故障 执行器故障 完整性 鲁棒控制 H∞控制
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航空发动机传感器故障与部件故障诊断技术 被引量:19
5
作者 李业波 李秋红 +1 位作者 黄向华 赵永平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1174-1180,共7页
结合局部学习思想与集成学习技术,提出了一种基于支持向量机-极端学习机-卡尔曼滤波器(SVM-ELM-KF,Support Vector Machine-Extreme Learning Machine-Kalman Filter)的航空发动机传感器故障与突发性部件故障诊断的方法.将改进的迭代约... 结合局部学习思想与集成学习技术,提出了一种基于支持向量机-极端学习机-卡尔曼滤波器(SVM-ELM-KF,Support Vector Machine-Extreme Learning Machine-Kalman Filter)的航空发动机传感器故障与突发性部件故障诊断的方法.将改进的迭代约简最小二乘支持向量回归机训练技术推广到分类机中,用于区分传感器故障与部件故障,使得该分类机具有一定的稀疏性.对于传感器故障,利用ELM分类机对故障进行定位.对于部件故障,利用改进的卡尔曼滤波器对发动机各部件的健康参数进行估计,从而对部件故障进行定位.仿真结果表明,提出的故障诊断方法能够准确地区分传感器故障和部件故障,实现故障的有效定位,验证了方法的可行性. 展开更多
关键词 航空发动机 传感器故障 部件故障 支持向量机 极端学习机 卡尔曼滤 波器
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单相脉宽调制整流器传感器故障诊断与容错控制 被引量:15
6
作者 夏金辉 郭源博 张晓华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期160-170,共11页
单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障... 单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障诊断与容错控制方案。采用解析冗余的方法实现故障诊断,基于单、双极性两种调制方法的开关函数取值设计了系统滑模观测器与状态估计器;将传感器采集值与观测器估计值作差并归一化建立系统残差,故障诊断单元通过比较残差与阈值定位故障传感器并迅速采取容错控制策略,以观测器的估计值代替故障传感器的测量值实现控制系统重构。通过仿真与实验模拟了三种传感器故障,验证了所提出故障诊断与容错控制方案的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 单相脉宽调制整流器 滑模观测器 传感器故障 故障诊断 容错控制
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水下机器人传感器容错控制技术的研究 被引量:14
7
作者 方少吉 王丽荣 +1 位作者 朱计华 庞永杰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期155-159,166,共6页
在分析水下机器人的解耦控制器及传感器系统的基础上,探讨了传感器出现故障时采用以滑模观测器输出代替传感器输出的容错控制(又叫取代控制)策略.对于传感器出现的无法修复性故障,这种策略最小化了其带给机器人的损伤.对于传感器出现的... 在分析水下机器人的解耦控制器及传感器系统的基础上,探讨了传感器出现故障时采用以滑模观测器输出代替传感器输出的容错控制(又叫取代控制)策略.对于传感器出现的无法修复性故障,这种策略最小化了其带给机器人的损伤.对于传感器出现的跳变故障,则在跳变故障的时间内采用取代控制.仿真结果表明了方法的有效性. 展开更多
关键词 自主式水下机器人 解耦控制 传感器故障 缓冲作业 自救
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基于长短期记忆神经网络的数据中心空调系统传感器故障诊断 被引量:15
8
作者 王路瑶 吴斌 +1 位作者 杜志敏 晋欣桥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期252-259,共8页
数据中心空调系统的故障直接影响其能耗及运行可靠性。结合深度学习技术,利用长短时间记忆神经网络提出了一种空调系统传感器故障检测与诊断的方法。经实验验证,该方法可通过对液管温度传感器、排气温度传感器分别建立故障诊断模型,成... 数据中心空调系统的故障直接影响其能耗及运行可靠性。结合深度学习技术,利用长短时间记忆神经网络提出了一种空调系统传感器故障检测与诊断的方法。经实验验证,该方法可通过对液管温度传感器、排气温度传感器分别建立故障诊断模型,成功检测出传感器固定偏差故障和漂移偏差故障。对于无故障数据,该方法的检测正确率在90%左右;对于偏差程度大于该方法的最小检测偏差的传感器故障数据,其检测正确率在94%以上。 展开更多
关键词 故障检测与诊断 数据中心 传感器故障 长短期记忆神经网络 算法 模型
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基于观测器的传感器故障检测与信号重构方法 被引量:14
9
作者 夏洁 许京京 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1529-1535,共7页
针对含未知有界干扰输入的线性系统进行传感器故障检测研究.通过对输出信号进行非奇异线性变换,将传感器故障等效转化为执行机构故障,提出对干扰具有鲁棒性、对故障具有敏感性的残差生成方法,设计滑模观测器进行残差估计,实现对传感器... 针对含未知有界干扰输入的线性系统进行传感器故障检测研究.通过对输出信号进行非奇异线性变换,将传感器故障等效转化为执行机构故障,提出对干扰具有鲁棒性、对故障具有敏感性的残差生成方法,设计滑模观测器进行残差估计,实现对传感器故障的检测,得到对传感器故障信号的精确估计,并实现对传感器信号的重构.基于飞机纵向小扰动模型,对于传感器的缓变偏差、突变偏差、完全失效和反相等故障的信号重构仿真结果都表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 传感器故障 滑模观测器 故障检测 信号重构
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线性不确定系统的容错控制 被引量:1
10
作者 周玉国 张颖伟 王福利 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期473-476,共4页
利用H∞ 鲁棒控制的成果 ,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下 ,不确定性具有范数有界时 ,通过构造确定性的辅助系统 ,求解Hamilton ... 利用H∞ 鲁棒控制的成果 ,对一类线性不确定系统提出了一种新的鲁棒容错控制器设计方法·当传感器和执行器在指定子集内发生故障且存在对象扰动和测量噪声情况下 ,不确定性具有范数有界时 ,通过构造确定性的辅助系统 ,求解Hamilton Jacobi不等式 (HJIs)的正定解 ,设计了容错鲁棒控制器·该控制器对传感器和执行器故障具有完整性 ,对扰动和不确定性具有鲁棒性 ,确保了闭环系统渐近稳定和H∞ 性能·结果表明该方法为解决一类线性不确定性系统的容错控制问题提供了一条新的途径· 展开更多
关键词 线性不确定性系统 传感器 执行器 容错控制 鲁榛控制 H∞控制
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基于UIO的航空发动机控制系统传感器故障诊断 被引量:12
11
作者 覃道亮 何皑 +1 位作者 孔祥兴 王曦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1396-1404,共9页
研究了航空发动机控制系统传感器鲁棒故障检测与隔离问题,提出了一种克服不同干扰对控制系统诊断性能影响的方法.应用未知输入观测器(unknown input observer,简称UIO)理论来解耦航空发动机动态系统干扰,并针对控制系统传感器设计一族U... 研究了航空发动机控制系统传感器鲁棒故障检测与隔离问题,提出了一种克服不同干扰对控制系统诊断性能影响的方法.应用未知输入观测器(unknown input observer,简称UIO)理论来解耦航空发动机动态系统干扰,并针对控制系统传感器设计一族UIO,提取出一系列的传感器残差特征数据,通过分析残差队列的幅值特性,实现航空发动机控制系统传感器故障诊断.在高斯白噪声、模型工作点变化和非高斯噪声三类干扰下的数字仿真结果表明,不管何种干扰,UIO诊断方法均能检测和隔离出传感器故障,在诊断鲁棒性方面,要优于Kalman滤波器诊断算法. 展开更多
关键词 未知输入观测器(UIO) 航空发动机控制 传感器故障 故障诊断 残差生成
原文传递
高速列车牵引整流器多类故障联合诊断方法 被引量:12
12
作者 陶宏伟 彭涛 +2 位作者 杨超 陈志文 桂卫华 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2294-2302,共9页
提出了一种高速列车牵引整流器多类故障联合诊断方法.首先,基于三电平牵引整流器开路故障分析,建立整流器所有功率器件开路故障以及正常运行的状态空间模型并构建相应状态观测器.然后,基于正常状态观测器进行故障检测,检测到故障后,基... 提出了一种高速列车牵引整流器多类故障联合诊断方法.首先,基于三电平牵引整流器开路故障分析,建立整流器所有功率器件开路故障以及正常运行的状态空间模型并构建相应状态观测器.然后,基于正常状态观测器进行故障检测,检测到故障后,基于故障观测器区分功率器件开路故障和网侧电流传感器故障,进而诊断出功率器件开路故障位置和网侧电流传感器故障类型.实时仿真结果验证了本文方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 开路故障 传感器故障 联合诊断 牵引整流器 高速列车
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基于滑模观测器和广义观测器的故障估计方法 被引量:11
13
作者 文传博 邓露 吴兰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1698-1705,共8页
针对受未知干扰影响的一类非线性系统,提出一种基于滑模观测器和广义观测器的执行器故障和传感器故障估计方法.首先通过线性变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统受执行器故障和干扰的影响,另一个含有传感器故障和干扰,... 针对受未知干扰影响的一类非线性系统,提出一种基于滑模观测器和广义观测器的执行器故障和传感器故障估计方法.首先通过线性变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统受执行器故障和干扰的影响,另一个含有传感器故障和干扰,进一步将后一个子系统转化为广义系统.对两类子系统分别设计滑模观测器和广义观测器,给出估计误差一致最终有界的条件,得到系统状态和未知干扰的估计值.然后,利用等效输出控制原理重构执行器故障,引入干扰补偿保证重构算法的鲁棒性,再根据广义观测器的结果获得传感器故障的估计值.最后,通过计算机仿真验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 执行器故障 传感器故障 广义观测器 滑模观测器 故障估计
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多传感器故障检测与隔离的残差产生器设计方法研究 被引量:11
14
作者 侯彦东 文成林 陈志国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期429-434,共6页
为了解决多传感器故障检测与隔离这一难题,建立了包含卡死、增益时变和偏差时变等三种典型传感器故障的数学模型.借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理.设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的... 为了解决多传感器故障检测与隔离这一难题,建立了包含卡死、增益时变和偏差时变等三种典型传感器故障的数学模型.借助输出方程,将待检测的传感器故障转换到系统状态方程中进行处理.设计出既能检测出故障,又能将各个故障进行有效隔离的残差产生器,同时还要给出设计残差产生器过程中未知参数的求解方法.用算例对上述设计结果的有效性进行计算机仿真验证. 展开更多
关键词 传感器故障 残差产生器 故障检测与隔离 不可观测子空间 故障特征
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水下机器人抗积分饱和控制及主动容错控制方法 被引量:11
15
作者 杨立平 张铭钧 +1 位作者 褚振忠 王玉甲 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期755-761,共7页
针对自主式水下机器人(AUV)推力饱和时一般模型控制器控制性能下降问题,提出了基于平滑变参数条件积分法的抗积分饱和控制方法.为适应AUV因抛载等引起的动力学性能变化,提出了一种基于抗积分饱和一般模型控制的主动容错控制方法,同时还... 针对自主式水下机器人(AUV)推力饱和时一般模型控制器控制性能下降问题,提出了基于平滑变参数条件积分法的抗积分饱和控制方法.为适应AUV因抛载等引起的动力学性能变化,提出了一种基于抗积分饱和一般模型控制的主动容错控制方法,同时还研究了传感器故障问题并提出了一种传感器故障容错控制方法.进行了"海狸"号水下机器人试验样机的仿真及水池实验,实验结果验证了所提出的抗积分饱和控制方法的有效性,也验证所提出的容错控制方法在AUV发生故障及动力学性能变化时可有效减小速度、角速度跟踪误差. 展开更多
关键词 AUV 抗积分饱和 传感器故障 主动容错控制
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空调系统中传感器故障检测与诊断方法的研究 被引量:7
16
作者 陈友明 郝小礼 彭建国 《测控技术》 CSCD 2002年第11期1-4,共4页
提出了空调系统传感器故障检测、故障识别、故障重构的主成分分析方法。主成分分析法将测量空间分为主成分子空间和残差子空间。SPE指数和SVI指数分别用来检测和识别故障。沿着故障方向 ,测量数据逐步逼近主成分子空间可以实现数据的重... 提出了空调系统传感器故障检测、故障识别、故障重构的主成分分析方法。主成分分析法将测量空间分为主成分子空间和残差子空间。SPE指数和SVI指数分别用来检测和识别故障。沿着故障方向 ,测量数据逐步逼近主成分子空间可以实现数据的重构。通过对空调监测系统的传感器故障检测与诊断结果展示出PCA方法具有良好的故障检测、识别和重构能力。 展开更多
关键词 空调系统 传感器 故障检测 冷冻机房系统 故障诊断 主成分分析
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基于主元分析法的多联机系统压缩机排气温度传感器故障检测与诊断 被引量:11
17
作者 禹法文 陈焕新 +4 位作者 李绍斌 李冠男 郭亚宾 石书彪 李炅 《制冷技术》 2017年第4期29-33,共5页
传感器是空调系统的重要组成部分,它对空调系统的运行状态进行实时监控,并将运行数据传输到控制系统中。传感器发生故障将使得空调系统偏离正常运行状态,导致系统能耗增加。主元分析法(Principal Component Analysis,PCA)是传感器故障... 传感器是空调系统的重要组成部分,它对空调系统的运行状态进行实时监控,并将运行数据传输到控制系统中。传感器发生故障将使得空调系统偏离正常运行状态,导致系统能耗增加。主元分析法(Principal Component Analysis,PCA)是传感器故障检测与诊断中常用的数据分析方法。本文采集了多联机系统传感器正常运行数据,通过人为调整得到故障运行数据;采用正常运行数据对PCA进行建模,用训练好的模型对故障运行数据进行检测与诊断,分析检测与诊断结果。本文中传感器故障工况包含压缩机排气感温包漂移、脱落、精度下降以及完全失效故障。检测与诊断的结果为:基于PCA的多联机系统压缩机排气温度传感器故障检测与诊断结果良好。 展开更多
关键词 多联机系统 故障 主元分析法 压缩机排气温度 传感器故障
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传感器故障系统基于区域极点配置的容错控制设计 被引量:5
18
作者 关新平 罗小元 +1 位作者 张玉艳 段广仁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期237-240,共4页
针对一类可能出现传感器故障的不确定系统,分别采用状态反馈控制和静态输出反馈控制,提出了基于LMI条件的鲁棒D稳定化容错控制方法。该方法不仅使得系统在传感器发生故障时仍具有完整性,而且还使得闭环系统对于允许的参数不确定性在指... 针对一类可能出现传感器故障的不确定系统,分别采用状态反馈控制和静态输出反馈控制,提出了基于LMI条件的鲁棒D稳定化容错控制方法。该方法不仅使得系统在传感器发生故障时仍具有完整性,而且还使得闭环系统对于允许的参数不确定性在指定的圆盘区域内具有鲁棒稳定性。数值算例和仿真结果表明该方法简单有效。 展开更多
关键词 传感器 故障系统 区域极点配置 容错控制 设计 计算机控制系统
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风向数据在判断传感器故障方面的分析释用 被引量:11
19
作者 杨丽中 李崇志 +2 位作者 于清平 吴菲 陈菲菲 《气象水文海洋仪器》 2010年第2期86-89,共4页
通过分析江苏省2009年1-9月Z文件中瞬时风向资料,研究各站A文件风向频率分布特征发现:绝大多数台站瞬时风向数据排列及间隔情况几乎一致,传感器异常情况下,瞬时风向数据排列后出现明显的规律性角度区间缺失;风向规律性缺失较大角度区间... 通过分析江苏省2009年1-9月Z文件中瞬时风向资料,研究各站A文件风向频率分布特征发现:绝大多数台站瞬时风向数据排列及间隔情况几乎一致,传感器异常情况下,瞬时风向数据排列后出现明显的规律性角度区间缺失;风向规律性缺失较大角度区间的台站,在最多风向附近常出现较深"频率谷",风向频率分布呈多个"W"型波动跳跃。其分析结果可作为判断风向传感器故障的直接或间接依据。 展开更多
关键词 风向数据 研究分析 风向频率分布特征 传感器故障
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水下机器人故障诊断方案 被引量:8
20
作者 王建国 吴恭兴 +1 位作者 赵福龙 万磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期202-205,212,共5页
为了提高水下机器人传感器系统的故障诊断能力,依据小波变换基本理论和线性平滑原理,在分析水下机器人传感器三种故障形式的基础上,提出了相应的故障诊断方法,并进行了信号奇异性分析,探讨了小波基选择的一般标准。通过对海上试验结果... 为了提高水下机器人传感器系统的故障诊断能力,依据小波变换基本理论和线性平滑原理,在分析水下机器人传感器三种故障形式的基础上,提出了相应的故障诊断方法,并进行了信号奇异性分析,探讨了小波基选择的一般标准。通过对海上试验结果分析表明,可以通过高层小波变换来区分噪声信号和突变信号,很好地解决了定位声纳输出振荡的问题,验证了所提方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 水下机器人 故障诊断 传感器故障 小波变换 线性平滑滤波
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