基于支持向量機(jī)的核探測(cè)器電路故障診斷方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-19 20:38
核數(shù)據(jù)的獲取和處理包括探測(cè)器將核粒子能量通過(guò)模擬放大器轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的脈沖幅度;再由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)或時(shí)間-數(shù)字變換器(TDC)將探測(cè)器給出的脈沖幅度(或時(shí)間間隔)變換成離散的核信息數(shù)據(jù)。本文根據(jù)其離散數(shù)據(jù)提取特征值并進(jìn)行模式識(shí)別,嘗試基于支持向量機(jī)的模擬電路故障定位,并通過(guò)軟件仿真對(duì)此方法進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)具體成形放大模擬電路仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了支持向量機(jī)對(duì)模擬電路故障定位的有效性。
【文章來(lái)源】:原子能科學(xué)技術(shù). 2015,49(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1故障診斷流程圖Fig.1Flowchartoffaultdiagnosis
測(cè)電路故障診斷的支持向量機(jī)模型;最后,將待診斷的故障樣本輸入到建立好的支持向量機(jī)模型對(duì)其進(jìn)行診斷,從而確定故障[9]。2仿核脈沖信號(hào)產(chǎn)生核脈沖信號(hào)是一系列具有特定形狀的隨機(jī)信號(hào)[10],根據(jù)其核探測(cè)器類型的不同而不同。其中,閃爍體探測(cè)器光電倍增管輸出信號(hào)可近似由雙指數(shù)函數(shù)表示。本文采用MATLAB產(chǎn)生仿核脈沖波形數(shù)據(jù)作為電路的激勵(lì)信號(hào),仿核脈沖信號(hào)波形如圖2所示,以此開展在線探測(cè)器智能故障診斷方法的研究。圖2仿核脈沖波形Fig.2Simulationnuclearpulseshape其信號(hào)幅度歸一化形式為:v0(t)=k1e-t/τc-k2e-t/τ1(6)式中:τ1和τc分別為雙指數(shù)形信號(hào)的快、慢時(shí)間常數(shù),其上升時(shí)間τr和衰減時(shí)間τf是由τ1和τc共同決定的;k1和k2為系數(shù)因子。核信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性可由下列各式表征。1)基于核事件計(jì)數(shù)率的相鄰兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔服從泊松分布,描述為:P(N)=(MN/N�。澹停ǎ罚┦街校海袨楹耸录l(fā)生并引起探測(cè)器計(jì)數(shù)的概率;M為計(jì)數(shù)的數(shù)學(xué)期望;N為計(jì)數(shù)。時(shí)間間隔為t的脈沖發(fā)生的概率dP(t)可表示為:dP(t)=P0(t)P1(dt)=Me-Mtdt(8)式中,P0(t)、P1(dt)為t時(shí)間間隔前、后1個(gè)核事件發(fā)生的概率。2)探測(cè)器實(shí)際輸出脈沖幅度的高斯分布為:P(V)=1槡2πσDe-(V-珚V)2/2
上的噪聲由δ噪聲和階躍噪聲(a噪聲和b噪聲)兩部分組成,其頻率特性為:S(ω)=a2+b2/ω2=a2(1+1/ω2τ2c)(10)式中,a噪聲和b噪聲的幅度分別按(0,σa)和(0,σb)呈高斯分布。3核探測(cè)器模擬電路故障診斷模擬電路的故障診斷是針對(duì)硬故障和軟故障兩類故障。而在線故障檢測(cè)主要是針對(duì)軟故障的檢測(cè),為驗(yàn)證所提方法有效,進(jìn)行相關(guān)電路故障診斷實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用一閃爍體探測(cè)器放大成形電路,圖3為其實(shí)驗(yàn)電路原理圖。電路的可接觸節(jié)點(diǎn)僅輸出端1個(gè)。電路中每個(gè)無(wú)源器件的標(biāo)稱值為R1=6.8kΩ、R2=3kΩ、R3=3kΩ、R4=5.1kΩ、R5=2.2kΩ、R6=2.2kΩ、R7=5.1kΩ、C1=0.01μF、C2=4.7pF、C3=0.1μF,設(shè)電容電阻具有5%的容差。圖3實(shí)驗(yàn)電路原理圖Fig.3Experimentalcircuitprinciplediagram1692原子能科學(xué)技術(shù)第49卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)屬性約簡(jiǎn)集成的模擬電路故障診斷[J]. 馬超,陳西宏,徐宇亮,姚懿玲. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]核電站傳感器老化管理技術(shù)初探[J]. 方華松,金心明,李建文,涂豐盛. 儀表技術(shù)與傳感器. 2009(S1)
[3]基于偽隨機(jī)信號(hào)的模擬電路軟故障定位方法[J]. 李紀(jì)敏,尚朝軒,孟憲國(guó),傅勇鵬. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(01)
[4]基于支持向量機(jī)的電力電子電路故障診斷技術(shù)[J]. 胡清,王榮杰,詹宜巨. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(12)
[5]模擬電路故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 黃潔,何怡剛. 微電子學(xué). 2004(01)
[6]核設(shè)施的設(shè)備老化控制研究策略[J]. 孫忠智. 核科學(xué)與工程. 2000(04)
博士論文
[1]基于支持向量機(jī)的模擬電路故障診斷方法研究[D]. 孫永奎.電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3090191
【文章來(lái)源】:原子能科學(xué)技術(shù). 2015,49(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1故障診斷流程圖Fig.1Flowchartoffaultdiagnosis
測(cè)電路故障診斷的支持向量機(jī)模型;最后,將待診斷的故障樣本輸入到建立好的支持向量機(jī)模型對(duì)其進(jìn)行診斷,從而確定故障[9]。2仿核脈沖信號(hào)產(chǎn)生核脈沖信號(hào)是一系列具有特定形狀的隨機(jī)信號(hào)[10],根據(jù)其核探測(cè)器類型的不同而不同。其中,閃爍體探測(cè)器光電倍增管輸出信號(hào)可近似由雙指數(shù)函數(shù)表示。本文采用MATLAB產(chǎn)生仿核脈沖波形數(shù)據(jù)作為電路的激勵(lì)信號(hào),仿核脈沖信號(hào)波形如圖2所示,以此開展在線探測(cè)器智能故障診斷方法的研究。圖2仿核脈沖波形Fig.2Simulationnuclearpulseshape其信號(hào)幅度歸一化形式為:v0(t)=k1e-t/τc-k2e-t/τ1(6)式中:τ1和τc分別為雙指數(shù)形信號(hào)的快、慢時(shí)間常數(shù),其上升時(shí)間τr和衰減時(shí)間τf是由τ1和τc共同決定的;k1和k2為系數(shù)因子。核信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性可由下列各式表征。1)基于核事件計(jì)數(shù)率的相鄰兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔服從泊松分布,描述為:P(N)=(MN/N�。澹停ǎ罚┦街校海袨楹耸录l(fā)生并引起探測(cè)器計(jì)數(shù)的概率;M為計(jì)數(shù)的數(shù)學(xué)期望;N為計(jì)數(shù)。時(shí)間間隔為t的脈沖發(fā)生的概率dP(t)可表示為:dP(t)=P0(t)P1(dt)=Me-Mtdt(8)式中,P0(t)、P1(dt)為t時(shí)間間隔前、后1個(gè)核事件發(fā)生的概率。2)探測(cè)器實(shí)際輸出脈沖幅度的高斯分布為:P(V)=1槡2πσDe-(V-珚V)2/2
上的噪聲由δ噪聲和階躍噪聲(a噪聲和b噪聲)兩部分組成,其頻率特性為:S(ω)=a2+b2/ω2=a2(1+1/ω2τ2c)(10)式中,a噪聲和b噪聲的幅度分別按(0,σa)和(0,σb)呈高斯分布。3核探測(cè)器模擬電路故障診斷模擬電路的故障診斷是針對(duì)硬故障和軟故障兩類故障。而在線故障檢測(cè)主要是針對(duì)軟故障的檢測(cè),為驗(yàn)證所提方法有效,進(jìn)行相關(guān)電路故障診斷實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用一閃爍體探測(cè)器放大成形電路,圖3為其實(shí)驗(yàn)電路原理圖。電路的可接觸節(jié)點(diǎn)僅輸出端1個(gè)。電路中每個(gè)無(wú)源器件的標(biāo)稱值為R1=6.8kΩ、R2=3kΩ、R3=3kΩ、R4=5.1kΩ、R5=2.2kΩ、R6=2.2kΩ、R7=5.1kΩ、C1=0.01μF、C2=4.7pF、C3=0.1μF,設(shè)電容電阻具有5%的容差。圖3實(shí)驗(yàn)電路原理圖Fig.3Experimentalcircuitprinciplediagram1692原子能科學(xué)技術(shù)第49卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)屬性約簡(jiǎn)集成的模擬電路故障診斷[J]. 馬超,陳西宏,徐宇亮,姚懿玲. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]核電站傳感器老化管理技術(shù)初探[J]. 方華松,金心明,李建文,涂豐盛. 儀表技術(shù)與傳感器. 2009(S1)
[3]基于偽隨機(jī)信號(hào)的模擬電路軟故障定位方法[J]. 李紀(jì)敏,尚朝軒,孟憲國(guó),傅勇鵬. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(01)
[4]基于支持向量機(jī)的電力電子電路故障診斷技術(shù)[J]. 胡清,王榮杰,詹宜巨. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(12)
[5]模擬電路故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 黃潔,何怡剛. 微電子學(xué). 2004(01)
[6]核設(shè)施的設(shè)備老化控制研究策略[J]. 孫忠智. 核科學(xué)與工程. 2000(04)
博士論文
[1]基于支持向量機(jī)的模擬電路故障診斷方法研究[D]. 孫永奎.電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3090191
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