浅谈模拟电路故障诊断的小波方法

摘要:从20世纪开始,模拟电路故障诊断的方法已经有许多种。尽管对这些理论及方法都有不少的成就,但是因为模拟电路的输出与输入响应都以连续量出现,元器件因此也存在离散性。模拟电路故障诊断自身所出现的问题加上模拟电路中出现的非线性原因等,都为故障诊断带来了阻碍,使其进展缓慢。微电子技术的不断发展,迫切加快模拟电路故障诊断方法的研究。在传统方法上,将小波与神经网络相结合,利用小波神经网络法对信号消噪以后,在进行小波变换,取出故障特征向量。本文首先提出模拟电路故障诊断的小波方法,然后采用小波的新方法对故障进行诊断,最后通过实验证明此方法的可行性。

关键词:模拟电路故障诊断小波变换多小波神经网络

一直以来,模拟电路故障诊断方法在实际的运用中经常存在各种不同的问题,故障诊断方法与理论都不够完善。目前随着微电子技术的发展使模拟电路故障诊断的研究更为迫切,为了满足技术的需求,怎样突破模拟电路故障诊断的传统方法,利用小波的方法来解决故障诊断中出现的各种问题。小波神经网络因为小波与神经网络的结合,并拥有小波神经网络自学的能力与特有的性质。多小波神经网络根据实际的情况,这其领域中得到广泛的应用。

1 小波的变换

小波的变换与傅里叶的变换其实都是属于一种积分的变换。将小

基于小波变换的图像边缘检测算法

基于小波变换的图像边缘检测算法仿真实现学生姓名：XX 指导教师：xxx 专业班级：电子信息学号：00000000000 学院：计算机与信息工程学院二〇一五年五月二十日

摘要数字图像边缘检测是图像分割、目标区域识别和区域形态提取等图像分析领域中十分重要的基础，是图像识别中提取图像特征一个重要方法。目前在边缘检测领域已经提出许多算法，但是提出的相关理论和算法仍然存在很多不足之处，在某些情况下仍然无法很有效地检测出目标物的边缘。由于小波变换在时域和频域都具有很好的局部化特征，并且具有多尺度特征，因此，利用多尺度小波进行边缘检测既能得到良好的抑制噪声的能力，又能够保持边缘的完备。本文就是利用此方法在MATLAB环境下来对数字图像进行边缘的检测。关键词：小波变换；多尺度；边缘检测

Abstract The boundary detection of digital image is not only the important foundation in the field of image segmentation and target area identification and area shape extraction, but also an important method which extract image feature in image recognition. Right now, there are a lot of algorithms in the field of edge detection, but these algorithms also have a lot of shotucuts, sometimes, they are not very effective to check the boundary of the digital image. Wavelet transform has a good localization characteristic in the time domain and frequency domain and multi-scale features, So, the boundary detection of digital image by using multi-scale wavelet can not only get a good ability to suppress noise, but also to maintain the completeness of the edge. This article is to use this method in the environment of MATLAB to detect the boundary of the digital image. Keywords: wavelet transform; multi-scale; boundary detection.

模拟电路课程设计

电子技术课程设计所属学院：电气信息工程学院姓名：学号：指导老师：同组成员：完成时间： 2016年1月16日

目录（1）设计题目名称（2）设计任务、技术指标和要求（3）设计方案选择与论证（4）总体电路的原理和功能框图（方案比较和说明）（5）功能块及单元电路的设计与主要参数计算，元器件选择和电路参数计算的说明等（6）全部元器件、型号清单（7）仿真过程波形和结果（8）PCB底版布线图及说明（选择）（9）课程设计体会和收获

课程题目：波形发生器一、设计目的 1.掌握运用模数电知识的应用能力 2.提高自身动手能力与实践能力二、设计任务、技术指标及要求 1.设计任务设计制作一台能产生方波、锯齿波、正弦波和三次正弦波的波形发生器。 2.技术指标 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±10V，失真度小于2%； ③方波幅值为10V； ④锯齿波峰-峰值为20V； ⑤各种波形幅值均连续可调； 3.设计要求 ①设计电路所需的直流电源； ②出集成运放、二极管、电阻、电容、电位器、转换开关等全部元件的清单；

三、设计方案选择与论证（1）使用NE555芯片构成多谐振荡器，输出方波；（2）从NE555的THR 与THI 端引出信号接上一个比例放大器即可产生锯齿波，同时作为产生正弦波与三次正弦波的输入；（3）让锯齿波通过一个KHz f H 10=的二阶无源低通滤波器，通过滤波产生一次，8KHz 到10KHz 的正弦波；（4）让锯齿波通过一个24KHz~30KHz 的带通滤波器，输出三次正弦波。其中滤出三次谐波的理论依据是，由于锯齿波是一个关于t 的周期函数，并且满足狄利克里条件：在一个周期内具有有限个间断点，且在这些间断点上，函数是有限值；在一个周期内具有有限个极值点绝对可积，则有如下公式（*）成立。称为积分运算()t f 的傅里叶变换 ()()dt e t f w F jwt -∞ ∞ -? = （*）根据欧拉公式2 cos 000t jw t jw e e t w -+= 就可以将锯齿波中的三次正弦波滤出来。

模拟电路课程设计心得体会

模拟电路课程设计心得体会内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

精选范文:《模拟电路》课程设计心得体会(共2篇)本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课，这两门学科都属于电子电路范畴，与我们的专业也都有联系，且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨模电、数电刚学完之际，紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。这两周的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。受副热带高气压影响，江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的，简言之，就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热，加之机房里又没有电扇、空调，故在上机仿真时，真是艰熬，坐下来才一会会，就全身湿透，但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求，终于做完了课程设计。在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时，我就弄了很长时间，先是远离不清晰，这直接导致了我无法很顺利地连接电路，然后翻阅了大量书籍，查资料，终于在书中查到了有关章节，并参考，并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料，虽找到了原理框图，但电路图却始终设计不出来，最后实在没办法，只能用数字是中来代替。在此，我深表遗憾!这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!

模拟电路课程设计题目

电子技术（模拟电路部分）课程设计题目一、课程设计要求 1、一个题目允许两个人选择，共同完成电子作品，但课程设计报告必须各自独立完成。 2、课程设计报告按给定的要求完成，要上交电子文档和打印文稿（A4）。 3、设计好的电子作品必须仿真，仿真通过后，经指导老师检查通过后再进行制作。 4、电子作品检查时间：2010年3月4日，检查通过作品需上交。 4、课程设计报告上交时间：2010年5月20日前。二、课程设计题目方向一、波形发生器设计题目1：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。题目2：设计制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。题目3：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；

⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。题目4：设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2V，占空比可调； ④三角波峰-峰值为2V； ⑤锯齿波峰-峰值为2V； ⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。方向二、集成直流稳压电源设计题目1：设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。题目2：设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。题目3：设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路。设计任务和要求 ①一路输出直流电压12V；另一路输出5－12V连续可调直流稳压电源； ②输出电流I O m=200mA； ③稳压系数Sr≤0.05；

小波变换的几个典型应用

第六章小波变换的几个典型应用 6.1 小波变换与信号处理小波变换作为信号处理的一种手段，逐渐被越来越多领域的理论工作者和工程技术人员所重视和应用，并在许多应用中取得了显著的效果。同传统的处理方法相比，小波变换取得了质的飞跃，在信号处理方面具有更大的优势。比如小波变换可以用于电力负载信号的分析与处理，用于语音信号的分析、变换和综合，还可以检测噪声中的未知瞬态信号。本部分将举例说明。 6.1.1 小波变换在信号分析中的应用 [例6-1] 以含躁的三角波与正弦波的组合信号为例具体说如何利用小波分析来分析信号。已知信号的表达式为应用db5小波对该信号进行7层分解。xiaobo0601.m 图6-1含躁的三角波与正弦波混合信号波形分析：（1）在图6－2中，逼近信号a7是一个三角波。（2）在图6－3中细节信号d1和d2是与噪声相关的，而d3（特别是d4）与正弦信号相关。图6-2 小波分解后各层逼近信号图6-3 小波分解后各层细节信号 6.1.2 小波变换在信号降躁和压缩中的应用一、信号降躁 1．工程中，有用信号一般是一些比较平稳的信号，噪声通常表现为高频信号。2．消躁处理的方法：首先对信号进行小波分解，由于噪声信号多包含在具有较高频率的细节中，我们可以利用门限、阈值等形式对分解所得的小波系数进行处理，然后对信号进行小波重构即可达到对信号的消躁目的。小波分析进行消躁处理的3种方法：（1）默认阈值消躁处理。该方法利用ddencmp生成信号的默认阈值，然后利用wdencmp函数进行消躁处理。（2）给定阈值消躁处理。在实际的消躁处理过程中，阈值往往可通过经验公式获得，且这种阈值比默认阈值的可信度高。在进行阈值量化处理时可利用函数wthresh。（3）强制消躁处理。该方法时将小波分解结构中的高频系数全部置为0，即滤掉所有高频部分，然后对信号进行小波重构。方法简单，消躁后信号比较平滑，但易丢失信号中的有用成分。小波阈值去噪方法是目前应用最为广泛的小波去噪方法之一。 3．信号降噪的准则： 1．光滑性：在大部分情况下，降噪后的信号应该至少和原信号具有同等的光滑性。

图像处理中的小波变换算法原理及其应用

图像处理中的小波变换算法原理及其应用摘要：小波分析是近年来迅速发展起来的一个数学分支，由于它在时间域和频率域里同时具有良好的局部化性质，因而在图像处理领域有着日益广泛的应用。随着数字图像处理需求的不断增长，相关应用也不断的增长，文章以一例图像处理过程为例，阐述了基于小波二维变换的图像处理方法在图像处理过程中的应用。关键词：小波变换；图像；分解 1小波变换的基本概念及特点小波定义：（t）∈L2（R）,其傅里叶变换为（），当满足允许条件，即完全重构条件或恒等分条件。 C=∞-∞d＜∞时，我们称（t）为一个基本小波，或者母小波。将母函数（t）经伸缩和平移后，得: a,b（t）=（）,a,b∈R,a≠0 我们称其为一个小波序列。其中a为伸缩因子，b为平移因子。小波变换是一种信号的时间-尺度分析方法，它具有多分辨率分析的特点，而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力，是一种窗口大小固定不变但其形状可变，时间窗和频率窗都可变的时频局部化分析方法。在低频部分具有较高的频率分辨率和时间分辨率，很适合探测正常信号中夹带的瞬态反常现象并展示其成分，因此被誉为分析信号的显微镜。小波分析是把信号分解成低频A1和高频D1两部分，在分解中，低频A1失去的部分由高频D1捕获。而在下一层分解过程中，又将A1部分分解为低频A2和高频D2两部分，如此类推，可以进行多层分解。 2二维离散小波变换在图像分解过程中，图像的小波分解就是二维小波的离散化分解。在此可取a=a0j，b=b0j,这里，j∈z，取a0＞1,则离散小波函数可写为j，k（t）。 j，k（t）=（）=（a0-jt-kb0）离散化变换系数可表示为: Cj,k +∞-∞ f（t）j，k（t）dt=（f,Cj,k）

基于连续小波变换的信号检测技术与故障诊断

机械工程学报 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 2000 Vol.36 No.12 P.95-100 基于连续小波变换的信号检测技术与故障诊断林京屈梁生摘　要：通过分析指出，连续小波变换具有很强的弱信号检测能力，非常适合故障诊断领域。从参数离散到参数优化系统研究了连续小波变换的工程应用方法，建立了“小波熵”的概念，并以此作为基小波参数的择优标准。论文最后把连续小波技术应用在滚动轴承滚道缺陷和齿轮裂纹的识别中，诊断效果十分理想。关键词：小波故障诊断滚动轴承齿轮分类号：TH133．33　TH132．41 FEATURE DETECTION AND FAULT DIAGNOSIS BASED ON CONTINUOUS WAVELET TRANSFORM Lin Jing（State Key Laboratory of Acoustics, Institute ofAcou stics, Chinese Academy of Science）　 Qu Liangsheng（Xi’an Jiaotong University） Abstract：It is pointed out that continuous wavelet transform(CWT) has powerful ability for weak signal detection which help itself to be used for fault diagnosis. The method for parameter discretization and optimi zation of CWT is estabished. The concept of wavelet entropy is introduced and it is used as a rule for parameter optimization. In the end, CWT is used fo r fault diagnosis of rolling bearing and gear-box. Very good results are obtain ed using this method. Keywords：Wavelet　Fault diagnosis　Rolling bearing　Gear

模拟电路故障诊断

模拟电路故障诊断摘要模拟电路故障技术近年来得到了迅速的发展、取得了许多可喜的成果。该文探讨了这一领域中一些重要的热门研究问题，主要包括：基于专家系、神经网络、模糊理论、小波变换等理论发展起来的模拟电路故障诊断的新理论和新方法；重点介绍了作者总结的上述各种方法的基本原理、优缺点及其发展现状；对其他一些智能方法也进行了简要介绍；最后指出了模拟电路故障诊断技术的发展趋势：关键词：模拟电路；故障诊断；专家系统；神经网络；模糊理论；小波变换

Abstract In recent years the fault diagnosis technique of analog Circuit is developed rapidly,and has led to many new results.In this paper,firstly,some important issues in this area,including expert system,neural network,fuzzy theory,wavelet transform and their application in fault diagnosis of analog circuit,are elaborated.The emphasis is focused on summarization work by the author,such as main principle,respective advantage and disadvantage and presented development of above new thories and methods.secondly,some other intelligent methods and their applications are also described.Finally,the development trend of the fault diagnosis technology of analogy of analog Circuit is also presented. KEYWORDS:Analog circuit；Fault diagnosis;Eepert system;Neural network;Fuzzy theory;Wavelet analysis

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。三、课程设计教学方式：以学生独立设计为主，教师指导为辅。四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤：总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图：反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。比如一个函数发生器电路的框图：（2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择：基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

基于小波分析的机械故障诊断

绪论机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自从二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段。现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究具有重要的现实意义。我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本落后于国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研制的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校和科研部门开始，再进行到个别行业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反映到高等院校或科研部门，使得研究有的放矢[1]。要求机械设备不出故障是不现实的，因为不存在绝对安全可靠的机械设备。因此，为了预防故障和减少损失，必须对设备的运行状态进行监测，及时发现设备的异常状况，并对其发展趋势进行跟踪：对己经形成的或正在形成的故障进行分析诊断，判断故障的部位和产生的原因，并及早采取有效的措施，这样才能做到防患于未然。因此，设各状态监测与故障诊断先进技术的研究对于保证复杂机械设备的安全运行具有重要意义。关键词：小波分析，故障诊断，小波基选取，奇异性基于小波分析的机械故障检测小波奇异性理论用于机械故障检测的基本原理信号的奇异性与小波变换的模极大值之间有如下的关系：设)(x g 为一光滑函数，且满足条件0g(x) lim ,1x)dx ( g x ==∞→+∞ ∞-?，不妨设)(x g 为高斯函数，即σσπ2221)(x e x g -= ，令 d x,/x)( dg x)(=ψ由于?+∞ ∞-=0x)dx (ψ，因此，可取函数x)(ψ

用Matlab的模拟电路故障诊断神经网络方法

万方数据

谢涛，何怡刚，姚建刚，等：ｖＢ调用Ｍａｄａｂ的模拟电路故障诊断神经网络方法２０１０，４６（１０）２１５ｌｏｏＰｅｒｆｏ珊诅ｎ∞ｉｓｏ．００９９９９７．Ｇｏ丑ｌｉＢＯ．０ｌ、．（２）ｖＢ调用Ｍａｔｌａｂ方法这里采用ｖＢ调用Ｍａｔｌａｂ的ＡｃｔｉｖｅＸ自动化技术。在ｖＢ６．０中建立—个工程，在窗体中添加６个标签控件、５个文本框控件以及两个命令按钮控件，５个文本框控件分别对应神经网络输入层、隐层、输出层神经元个数、动量因子、学习速率，两个命令按钮的Ｃ印ｔｉｏｎ属性为“开始诊断”和“取消”，诊断系统主要程序代码如下：ＰｒｉｖａｔｅＳｕｂＣ删ｄ１＿ｃｌｉｃｋ（）Ｄｉｍ叫ｌｄａｂ灿ＯｂｊｅｃｔＳｅＩ眦ｔｌａｂ＝ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（“ｍ日ｔ】８ｂｇｐｐｌｉｃ８ｔｉ仰”）Ｄｉｍｓ打Ａｓ晰ＩｌｇＤｉｍ嘟ｕｈ鼬Ｓ试ｌｌｇ舡酣“ｐ”＋“ｔ” ｈ＝【０ｌ；Ｏ１；Ｏ１；０ｌ０ｌ】８ｈ＝ｓｈ牛“ｔｒ” ８ｔｒ＝ｓｔｒ＋ｆ．ｍｔ＿ｎ州圩（ｔｒ，【５，１８，２２】，｛‘ｔａＩ坞ｉｇ’，‘ｔ姐ｓｉｇ’，‘ｐＩ｜ｒｅｌｉｎ’｝， ‘面妯’）ｓｈ＝ｓ叶”ｎｅｔ．ｎ证ｎＰａｆａｍ．ｅｐ伽ｈ＝３００００，ｎｅｔ．ｔｍｉＩＩＰ嬲珊．酬＝０．０１，ｎｅｔ．ｈ面ｎＰａ姗．Ｌ卸．０８，舱ｔ．ｔｒａｊＩｌｆ‰ｍｃ＝Ｏ．６，ｎｅｔ＝ｔｒａｉｎ（ｎｅｔ，ｐ，ｔ）” 瑚ＩＩｌｔ：田ｂｊＭａｎａｂ．涨ｕｔｅ（ｇ廿）ＥｎｄＳｕｂ代码中，“ｐ”和“ｔ”分别为神经网络的输入和输出。诊断运行结果如图３所示，诊断结果和单独用神经网络来诊断是一致的。图３ｖＢ调用Ｍ丑ｔ１８ｂ诊断模拟电路结果５结论使用ＶＢ编写主界面，调用Ｍａｄａｂ来对模拟电路进行故障诊断，可以将Ｍａｄａｂ强大的数值计算功能和ｖＢ在图形用户界面开发方面的优势相结合，相互取长补短，从而可以缩短程序的开发周期，减少编程工作量。利用ＶＢ调用ＭａⅡａｂ来对ｃ，ＩｓＶ滤波器进行故障诊断，结果和单独用神经网络来诊断是一致的，可对模拟电路故障诊断软件的开发起一定的指导和借鉴作用。参考文献：【ｌ】梁新成，黄志刚，朱慧．ＶＢ与Ｍａｄａｂ混合编程的研究哪．北京工商大学学报，２００７，２５（１）：３８－４１．［２】卢秋蓝．ＶＢ与Ｍａｌｌａｂ混合编程的研究叨．计算机仿真，２００３，２０（１２）：１１５—１１７．【３】戴葵．神经网络设计【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００２：２０３—２３３．【４】金瑜，刘红．基于小波神经网络的模拟电路故障诊断叨．仪器仪表学报。２００７，２８（９）：１６００—１６０３．（上接１９２页）５总结就高压输电线除冰机器人工作环境的复杂性以及工作任务的特殊性考虑，结合考虑了机器人运动学和动力学问题，对机器人的数学建模。并根据建立的模型，运用基于粒子群优化控制参数的ＰＩＤ控制器，对除冰机器人进行运动控制。最后针对除冰机器人在斜坡上爬行的情况，进行了实验仿真，结果验证了所设计模型和运动控制方法的可行性。参考文献：【ｌ】‰ｉｄａＫ，Ｕ眦ｔ跚ｉＹ．Ｃｏｎｈｄ０ｆ叩∞ｅｆ；∞ｎｙｉｎｇ幽ｔ【Ｃ】，，Ｐｒ∞ ＩＥＥＥＣｏＩｌｆＤｅｃｉ８Ｃ傩ｎＤｌ。１９９０。９０：９７—１０２．【２】ＭｕｋｈｅｉｊｅｅＲ，Ｎａｋ姗啪Ｙ．Ｆ伽训ａｔｉ帆柚ｄｅ珏ｉｃｉ咖姗ｐｌｌｔ８ｔｉ佃０ｆｉｎｖ．≥ｒｓｅｄ”ａⅡｄｃ８ｏｆ８ｐａｃｅｒｏｂｏｔ８ｆＪ】．ＩＥＥＥＴｈｌｎ柚ｃｔｉ咖仰Ｒｏ】）ａＩｉｃＢ明ｄＡｕｔｏ础越ｏｎ。１９９２，８（３）：４００—４０６．【３１ＹａｎＩａｄａＫ，’Ｉ’ｓｕｃｈｉｙａＫ．陆ｃｉｅｎｔｃ唧ｕｔａｔｉｏｎｌｄｇｏｆｉｔｈｍｆｂｒ啪ｉｐｕ— ｌａｔｏｒｃｏ曲ｄ０ｆａ叩ａｃｅｒｏｂｏｔ【Ｊ】．Ｓ∞Ｉｌｌｓ咖ｔＣｏｎｔｒＥＩｌｇ７Ｉｈｍ，１９９０．２６（７）：７６５—７７２．【４】ＹｂｓＩＩｉｄａＫ．Ｅｘｐｅｆｉｒ唧ｔａｌ咖ｄｙ加ｔｈｅｄｙＩｌ锄ｉｃｓａｎｄ咖ｈｄ０ｆ８印∞ｅｍｌ雠ｗｉｔＩＩｅｘｐｅｒｉⅡ掂ｎｔａｌｈ神一ｎｏ撕ｎｇｍｂｏｔ姐ｔｅｌｌｉｔｅ（ＥＥ０一Ｆ０砌弓）ｓｉ眦ｌ蝴【Ｊ】．Ａｄｖ舳ｃｅｄＲｏｂｏｔｉｃ８，１９９５，９（６）：５８３—６０２．【５】ＶａｆａＺ，ＤｕｂｏｗｓｋｙＳ．强ｅｌ【ｉｎｅｍａｔｉｃｓ舳ｄｄｙｌｌ锄ｉｃ８０ｆ８ｐ∞ｅｍ— ｎｉｐｕｌ曲舯：１ｋｖｉｍｌａｌ咄Ｉｌｌｉｐｕｌａｔｏｒ印呻ｃｈ叫１ｌｅＩⅡｔｅｍａｔｉ叫ａｌＪ叶ｎａｌ０ｆＲＤｂｏｔｉｃ８Ｒｅ鸵ａｒｃｈ．１９９０，９（４）：３—２１．１６】Ｐ印ａｄｏｐｏＩＩｌ∞Ｅ，Ｄ岫ＢｋｙＳ．Ｏｎ出ｅｎａｔｌｌｒｅｏｆｃ蚰ｔｆ０＿Ｉａｌ学Ｄｒｉｔｌ枷皓ｆｏｒｈ训ｏａｔｉｎｇ８ｐａｃｅ姗ｉｐＩｌＩａｔ０椰ＥＥＴｒ蛐Ｒ幽ｄ∞Ａｕｔ鲫砒，１９９１。７（５）：７５０一７５８．ｍＳａｈａＳＫ．Ａｕｎｉｆｉｅｄａｐｐｍａｃｈｔｏｓｐ∞ｅｍｌ埘ｋｉｎｅ眦ｔｉｃｓ叨．ＩＥＥＥＴｒ姐ｓ舵ｔｉｏｍｏｎＲｏｂｏｔｉｃ８锄ｄＡｕｔｏｍａｔｉ锄。１９９６，１２（３）：４０１－４０５．【８】张运楚，梁自泽，谭民．架空电力线路巡线机器人的研究综述叨．机器人，２００４，２６（５）：４６７－４７３．【９】朱兴龙，王洪光，房立金，等．输电线巡检机器人行走动力特性与位姿分析叨．机械工程学报，２００６，４２（１２）：１４３一１５０．【ｌＯ】郭琦，洪炳蓉，吴葳．双臂六自由度空问机器人广义雅可比矩阵的推导【Ｊ１．电子学报，２００５，２（２）：３２２—３２６．【ｌｌ】周风余，李贻斌．高压输电线路自动巡线机器人机构设计及在约束条件下的逆运动学分析ｍ．中国机械工程，２００６，１７（１）：４＿９．【ｌ２】ＳｉｌｖａＧＪ，ＤａｔｔａＡ，Ｂｈａｔｔ∞ｌｌａｒｙｙａＳＰ．Ｎ州瑚ｕｈ８∞ｍｅｇｙｎｔｌｌＰｓｉ８０ｆＰＩＤｃ帆ｔｆ０（’ｕｅ瑁【Ｊ】．ＩＥＥＥｎ雌ａｃｔｉｏ璐彻Ａｕｔ吣ｔｉｃＣ吼一ｔｍｌ，２００２，４７（２）：２４１—２５２．【１３】刘金琨．机器人控制系统的设计与仿真【碉．北京：清华大学出版社。２０【）８一０６．【１４】Ｅｂｅ血ⅡｔＲＣ，‰硼ｅｄｙＪ．Ａｎ溯０ｐｔｉＩｎｉ烈ｕ８ｉｎｇｐａＩｔｉｃｌｅｓ舢ｔｌＩ∞ｒｙＩｑ伊ｒｏｃｅｅｄｊｎ铲ｏｆｔｈｅＳｉｘｔＩｌＩｎｔｅｍａｔｉｏｎ８ｌＳｙｍｐｏｓｉ岫帆Ｍｉ— ｃ∞ Ｍ∞ｈｉ∞ 髓ｄＨｕ啪Ｓｃｉｅ懈．ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮＹ，ＵＳＡ：ＩＥＥＥ，１９９５：３９—４３．【１５】梁玉丹．周国策—种基于Ｐｓｏ干ｍ算法的分稚式机器人实时控制叽．电气传动，２００６，３６（１１）．富●１。万方数据

模拟电子课程设计仿真

1、集成运放的应用电路（1）参考电路图如下：（2）应用仿真库元件，3D元件分别进行仿真，熟悉示波器的使用2、电流/电压（I/V）转换器的制作与调试（1）参考电路图如下：

（2）要求将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号。（3）分析电路的工作过程，完成制作与调试。（4）填写下表，分析结果。 3、电压/电流（V/I）转换器的制作与调试（1）参考电路图如下：（2）要求将0~10伏电压信号转换成0~10毫安电流信号。（3）分析电路的工作过程，完成制作与调试。（4）填写下表，分析结果。

4、电子抢答器制作（1）参考电路图如下：（2）电路的工作原理：本电路使用一块时基电路NE555，其高电平触发端6脚和低电平触发端2脚相连，构成施密特触发器，当加在2脚和6脚上的电压超2/3V CC时，3脚输出低电平，当加在2脚和6脚上的电压低于1/3V CC时，3脚输出高电平。按下开关SW，施密特触发器得电，因单向可控硅SCR1~SCR4的控制端无触发脉冲，SCR1~SCR4关断，2脚和6脚通过R1接地而变为低电平，所以3脚输出高电平，绿色发光二极管LED5发光，此时抢答器处于等待状态。 K1~K4为抢答键，假如K1最先被按下，则3脚的高电平通过K1作用于可控硅SCR1的控制端，SCR1导通。红色发光二极管LED1发光，＋9V电源通过LED1和SCR1作用于NE555的2脚和6脚，施密特触发器翻转，3脚输出低电平，LED5熄灭。因3脚输出为低电平，所以此后按下K2~K4时，SCR2~SCR4不能获得触发脉冲，SCR2～SCR4维持关断状态，LED2~LED4不亮，LED1独亮说明按K1键者抢先成功，此后主持人将开关SW起落一次。复位可控硅，LED1熄灭，LED5亮，抢答器又处于等待状态。 220V市电经变压器降压，VD1~VD4整流，C滤波，为抢答器提供＋9V直流电压。VD1~VD4选IN4001,C选用220μF/15V。R1和R2选1KΩ，LED1~LED4选红色发光二极管，LED5选绿色发光二极管。SW为拨动开关，K1~K4为轻触发开关，单向可控硅选2P4M，IC 为NE555。（3）完成电路的制作与调试。 5、交替闪光器的制作与调试（1）参考电路图如下：

研究生《小波理论及应用》复习题

2005年研究生《小波理论及应用》复习题 1．利用正交小波基建立的采样定理适合于：紧支集且有奇性（函数本身或其导数不连续）的函数（频谱无限的函数）。Shannon 采样定理适合于频谱有限的信号。 2．信号的突变点在小波变换域常对于小波变换系数模极值点或过零点。并且信号奇异性大小同小波变换的极值随尺度的变化规律相对立。只有在适当尺度下各突变点引起的小波变化才能避免交迭干扰，可以用于信号的去噪、奇异性检测、图象也缘提取、数据压缩等。 3．信号在一点的李氏指数表征了该点的奇异性大小，α越大，该点的光滑性越小，α越小，该点的奇异性越大。光滑点（可导）时，它的1≥α；如果是脉冲函数，1-=α；白噪声时0≤α。 4．做出三级尺度下正交小波包变换的二进数图，小波包分解过程？说明小波基与小波包基的区别？ 5．最优小波包基的概念：给定一个序列的代价函数，然后在小波包基中寻找使代价函数最小的基――最优基。 6．双通道多采样率滤波器组的传递函数为： ()()()()()()()()()()()()()z X z G z G z H z H z X z G z G z H z H z Y z Y z Y -??????-++??????+=+=∧∧∧∧212121请根据此式给出理想重建条件：为了消除映象()z X -引起的混迭：()()()()0=-+-∧ ∧z G z G z H z H

为了使()z Y 成为()z X 的延迟，要求：()()()()k CZ z G z G z H z H -∧∧=+ （C,K 为任一常数） 7．正交镜像对称滤波器()()n h n g ,的()jw e G 与()jw e H 以2π=w 为轴左右对称。如果知道QMF 的()n h ，能否确定()()()n h n g n g ∧ ∧,,？ ()()()n h n g n 1-= ，()()()n g n h n 1--=∧ ， ()()()n h n g n 1-=∧ 8．试列出几种常用的连续的小波基函数 Morlet 小波，Marr 小波，Difference of Gaussian （DOG ），紧支集样条小波 9．试简述海森堡测不准原理，说明应用意义？ 10．从连续小波变换到离散小波变换到离散小波框架－双正交小波变换－正交变换、紧支集正交小波变换，其最大的特点是追求变换系数的信息冗余小，含有的信息量越集中。 11．解释紧支集、双正交、正交小波、紧支集正交小波、光滑性、奇异性。 12．已知共轭正交滤波器组（CQF ）()n h 请列出()()()n g n h n g ∧ ∧,,。 ()()() ()()()()()()???????-=--=-=---=∧∧n h n N g n g n N h n h n N h n g n n 11 13．共轭正交滤波器()()n g n h ,的()jw e G 与()jw e H 的关系与QMF 情况

小波分析算法资料整理总结

一、小波分析基本原理：信号分析是为了获得时间和频率之间的相互关系。傅立叶变换提供了有关频率域的信息，但有关时间的局部化信息却基本丢失。与傅立叶变换不同，小波变换是通过缩放母小波（Mother wavelet）的宽度来获得信号的频率特征，通过平移母小波来获得信号的时间信息。对母小波的缩放和平移操作是为了计算小波系数，这些小波系数反映了小波和局部信号之间的相关程度。相关原理详见附件资料和系统设计书。注：小波分析相关数学原理较多，也较复杂，很多中文的著作都在讨论抽象让非数学相关专业人难理解的数学。本人找到了相对好理解些的两个外文的资料： Tutorial on Continuous Wavelet Analysis of Experimental Data.doc Ten.Lectures.of.Wavelets.pdf 二、搜索到的小波分析源码简介（仅谈大体印象，还待继续研读）：１、83421119WaveletVCppRes.rar 源码类型：VC++程序功能是：对简单的一维信号在加上了高斯白噪声之后进行Daubechies小波、Morlet小波和Haar小波变换，从而得到小波分解系数；再通过改变分解得到的各层高频系数进行信号的小波重构达到消噪的目的。说明：在这一程序实现的过程中能直观地理解信号小波分解重构的过程和在信号消噪中的重要作用，以及在对各层高频系数进行权重处理时系数的选取对信号消噪效果的影响。但这是为专业应用写的算法，通用性差。２、WA.FOR（南京气象学院常用气象程序中的小波分析程序）源码类型：fortran程序功能是：对简单的一维时间序列进行小波分析。说明：用的是墨西哥帽小波。程序短小，但代码写得较乱，思路不清，还弄不明白具体应用。３、中科院大气物理学所.zip（原作者是美国Climate Diagnostics Center的C. Torrence 等）源码类型：fortran和matlab程序各一份功能是：气象应用。用小波分析方法对太平洋温度的南方涛动指数进行分析。说明：用的是Morlet和墨西哥帽小波。程序编写规范，思路清晰，但这是为专业应用写的算法，通用性差。４、Morlet小波变换源程序.rar 源码类型：matlab程序功能是：对简单的一维时间序列进行小波分析。说明：用的是墨西哥帽小波。程序短小，但代码写得较乱，思路不清，还弄不明白具体应用。

基于小波分析的故障诊断算法

基于小波分析的故障诊断算法前言：小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的“时间- 频率”窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，因此，小波变换在许多领域都得到了成功的应用，特别是小波变换的离散数字算法已被广泛用于许多问题的变换研究中。从此，小波变换越来越引起人们的重视，其应用领域来越来越广泛。在实际的信号处理过程中，尤其是对非平稳信号的处理中，信号在任一时刻附近的频域特征都很重要。如在故障诊断中，故障点（机械故障、控制系统故障、电力系统故障等）一般都对应于测试信号的突变点。对于这些时变信号进行分析，通常需要提取某一时间段（或瞬间）的频率信息或某一频率段所对应的时间信息。因此，需要寻求一种具有一定的时间和频率分辨率的基函数来分析时变信号。小波变换继承和发展了短时傅里叶变换的局部化思想，并且克服了其窗口大小和形状固定不变的缺点。它不但可以同时从时域和频域观测信号的局部特征，而且时间分辨率和频率分辨率都是可以变化的，是一种比较理想的信号处理方法。小波分析被广泛应用于信号处理、图像处理、语音识别、模式识别、数据压缩、故障诊断、量子物理等应用领域中。小波分析在故障诊断中应用进展 1）基于小波信号分析的故障诊断方法基于小波分析直接进行故障诊断是属于故障诊断方法中的信号处理法。这一方法的优点是可以回避被诊断对象的数学模型, 这对于那些难以建立解析数学模型的诊断对象是非常有用的。具体可分为以下4种方法: ①利用小波变换检测信号突变的故障方法连续小波变换能够通过多尺度分析提取信号的奇异点。基本原理是当信号在奇异点附近的Lipschitz指数a >0时，其连续小波变换的模极大值随尺度的增大而增大；当a <0时，则随尺度的增大而减小。噪声对应的Lipschitz指数远小于0, 而信号边沿对应的Lipschitz 指数大于或等于0。因此, 利用小波变换可以区分噪声和信号边沿, 有效地检测出强噪声背景下的信号边沿（奇变）。动态系统的故障通常会导致系统的观测信号发生奇异变化, 可以直接利用小波变换检测观测信号的奇异点, 从而实现对系统故障的检测。比如根据输油管泄漏造成的压力信号突变的特点, 用小波变换检测这些突变点, 实现输油管道的泄漏点诊断。 ②观测信号频率结构变化的故障诊断方法小波多分辨率分析能够描述信号的频谱随时间变化情况或信号在某时刻

模拟电路统一软故障诊断的研究

第27卷第11期·1060· 电子测量与仪器学报 JOUＲNAL OF ELECTＲONIC MEASUＲEMENT AND INSTＲUMENT Vol .27No .11 2013年11月收稿日期：2013-05Ｒeceived Date ：2013-05*基金项目：国家自然科学基金（61201031，61171079）资助项目 DOI ：10．3724/SP．J．1187．2013．01060 模拟电路统一软故障诊断的研究 * 胡梅 1 胡列峰 2 明德祥 1 （1．国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073；2．湖南出入境检验检疫局长沙410004）摘要：在模拟电路故障诊断的诸多方法中，模拟电路统一软故障诊断方法成为新的研究热点。从模拟电路统一软故障诊断方法的提出，到模拟电路统一软故障诊断方法的改进，将其与基于多种方法融合的模拟电路软故障诊断方法做了比较。最后重点分析了模拟电路统一软故障诊断的研究现状和存在的不足，基于实用化的角度，从统一的模拟电路故障诊断的功能模块划分原则和方法、通用的模拟电路故障可诊断性分析方法、通用的模拟电路模块化分级诊断软故障诊断方法、统一的诊断效果评估指标4个方面指出了模拟电路统一软故障诊断的发展趋势。关键词：模拟电路；统一软故障诊断；SBT ；SAT ；可诊断性分析中图分类号：TN431．1 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510 Study on unified soft fault diagnosis of analog circuits Hu Mei 1 Hu Liefeng 2 Ming Dexiang 1 （1．College of Mechatronics Engineering and Automation ，National University of Defense Technology ，Changsha ， 410073，China 2．Hunan Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau ，Changsha ，410004，China ） Abstract ：Among the methods of fault diagnosis of analog circuit ， the unified soft fault diagnosis method has become a new hotspot．Firstly ，this paper introduces the provenance of unified soft fault diagnosis method of analog circuit ，and the improved measures of the proposed unified soft fault diagnosis method are analyzed．Then ，the soft fault di-agnosis methods based on the fusion of some different methods are compared with the unified method．Finally ，the research status and the existing problems of the unified soft fault diagnosis method are analyzed particularly．Based on the practical perspective ，we point out the research direction of the unified soft fault diagnosis according to four different aspects ：the principle and method of function module division of the unified soft fault diagnosis ，the univer-sal fault detectable analysis method of diagnostic analog circuit ，the universal strategy of module classification diag-nosing for analog soft fault ，the unified diagnostic evaluation index ，and finally discuss the issues remain to be re-solved． Keywords ：analog circuit ；unified soft fault diagnosis ；SBT ；SAT ；analysis of fault detectable 1引言虽然电子仪器系统越来越趋于“大数字，小模拟”结构，即数字电路所占的比例越来越大，但是终究无法完全取代模拟电路，所以其中大部分电路是模拟和数字混合电路［1-2］。电路的测试和故障诊断是制约电子仪器发挥效能的主要因素之一，随着电子仪器中数模混合电路的应用越来越广泛，对电路故障诊断提出了更为严格的要求［3］。据统计，在电子仪器数模混合电路中，模拟部分故障发生的概率远高于数字部分，模拟部分的可靠性决定了整个混合电路系统的可靠性，所以模拟部分的故障诊断需求更为迫切［4-6］。自20世纪70年代以来，学者们致力于模拟电路故障诊断的研究，传统的基于电路本身的模拟电路故障诊断方法有参数识别法、故障验证法和故障