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模拟电路故障诊断的子空间集成方法

故障诊断理论方法综述

故障诊断理论方法综述故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。其中：故障检测是指与系统建立连接后，周期性地向下位机发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障；故障类型判断就是系统在检测出故障之后，通过分析原因，判断出系统故障的类型；故障定位是在前两部的基础之上，细化故障种类，诊断出系统具体故障部位和故障原因，为故障恢复做准备；故障恢复是整个故障诊断过程中最后也是最重要的一个环节，需要根据故障原因，采取不同的措施，对系统故障进行恢复一、基于解析模型的方法基于解析模型的故障诊断方法主要是通过构造观测器估计系统输出，然后将它与输出的测量值作比较从中取得故障信息。它还可进一步分为基于状态估计的方法和基于参数估计的方法，前者从真实系统的输出与状态观测器或者卡尔曼滤波器的输出比较形成残差，然后从残差中提取故障特征进而实行故障诊断；后者由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件之间的关系方程，由实时辨识求得系统的实际模型参数，然后求解实际的物理元器件参数，与标称值比较而确定系统是否发生故障及故障的程度。基于解析模型的故障诊断方法都要求建立系统精确的数学模型，但随着现代设备的不断大型化、复杂化和非线性化，往往很难或者无法建立系统精确的数学模型，从而大大限制了基于解析模型的故障诊断方法的推广和应用。二、基于信号处理的方法当可以得到被控测对象的输入输出信号，但很难建立被控对象的解析数学模型时，可采用基于信号处理的方法。基于信号处理的方法是一种传统的故障诊断技术，通常利用信号模型，如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等，直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，识别和评价机械设备所处的状态。基于信号处理的方法又分为基于可测值或其变化趋势值检查的方法和基于可测信号处理的故障诊断方法等。基于可测值或其变化趋势值检查的方法根据系统的直接可测的输入输出信号及其变化趋势来进行故障诊断，当系统的输入输出信号或者变化超出允许的范围时，即认为系统发生了故障，根据异常的信号来判定故障的性质和发生的部位。基于可测信号处理的故障诊断方法利用系统的输出信号状态与一定故障源之间的相关性来判定和定位故障，具体有频谱分析方法等。三、基于知识的方法在解决实际的故障诊断问题时，经验丰富的专家进行故障诊断并不都是采用严格的数学算法从一串串计算结果中来查找问题。对于一个结构复杂的系统，当其运行过程发生故障时，人们容易获得的往往是一些涉及故障征兆的描述性知识以及各故障源与故障征兆之间关联性的知识。尽管这些知识大多是定性的而非定量的，但对准确分析故障能起到重要的作用。经验丰富的专家就是使用长期积累起来的这类经验知识，快速直接实现对系统故障的诊断。利用知识，通过符号推理的方法进行故障诊断，这是故障诊断技术的又一个分支——基于知识的故障诊断。基于知识的故障诊断是目前研究和应用的热点，国内外学者提出了很多方法。由于领域专家在基于知识的故障诊断中扮演重要角色，因此基于知识的故障诊断系统又称为故障诊断专家系统。如图1.1

故障诊断基本原则、故障排查方法.

故障诊断基本原则、故障排查方法、电路排查的方法及数据流读取分析 2015-02-01刘金深圳三羚汽车电脑诊断仪目录导读：一、故障诊断基本原则二、故障排查方法三、电路排查的方法四、数据流读取分析一、故障诊断基本原则造成电喷发动机故障的原因可能是电子控制系统故障，可能是低压油路、进排气气路故障，也可能是燃喷高压零部件或者发动机各机械部件故障。为准确而迅速地找出故障所在，在故障诊断过程中我们应该遵循一定的原则，基本原则可概括为以下几点： 1、先读代码电喷发动机都有故障自诊断功能，当系统出现某种故障时，电控单元就会即刻监测到故障并通过故障灯向驾驶员报警，与此同时以代码的方式储存该故障的信息。通常我们有两种方式获取故障码： 1）按下检查开关，发动机故障指示灯会按顺序闪出闪码； 2）使用诊断仪读取故障码。从而我们可根据读得的故障码排查故障。 2、由外而内在发动机出现故障时，先对电子控制系统以外的可能故障部位予以检查。这样可避免本来是一个与电子控制系统无关的故障，却对系统的传感器、电脑、执行器及线路等进行复杂且又费时费力的检查。当发动机发生故障时，首先观察系统的故障指示灯，如果指示灯没亮，则基本可以作为机械故障来进行处理。如果指示灯亮，必须先读取故障码，进而进行相应处理。 3、先简后繁很多情况下，发动机的故障都是比较简单的故障，电气系统的故障也是如此。我们可以首先对电气系统进行初步的检查，比如检查电控系统线束的连接状况： 1）传感器或执行器的电连接器是否良好？ 2）线束间的连接器是否松动或断开？ 3）电线是否有磨破或线间短路现象？ 4）电连接器的插头和插座有无腐蚀现象？ 5）各传感器和执行器有无明显损伤？如果以上简单检查找不出故障，则需要借助于仪器仪表或其他专用工具来进行检查时，也应对较容易检查的先予以检查。能检查的项目先进行检查。

TE过程及故障诊断方法研究

摘要化工生产过程是复杂的动态系统,该生产过程一般是在高温高压、低温真空、有毒或腐蚀性等极端条件下进行的,生产系统和设备一旦发生故障，将会造成经济损失，甚至造成人员伤亡和环境污染。利用故障诊断技术提高系统的可靠性和安全性，已经引起了企业和学术界的高度重视，并在该研究领域取得了丰富的研究成果。本文主要对田纳西－伊斯曼过程(Tennessee - Eastman Process,TEP)进行了模拟与仿真研究。首先在查阅文献基础上对故障诊断方法进行了概述。并对TE过程中的五大操作单元进行了研究。其中包括反应器、冷凝器、汽/液分离器、压缩机及汽提塔五大操作单元。在此基础上，对主元分析的故障诊断法的原理和算法进行了研究，并以TE过程为背景,调用其化工过程数据，编写MATLAB程序实现T2图、Q图以及贡献图，采用主元分析法对TE过程进行了仿真实验研究，证明主元分析方法的有效性。关键词：TE过程;故障诊断;模拟;T2统计;Q统计

Abstract The chemical production process is a complex dynamic system .The process is generally carried out under the extreme environment which may have high temperature, high pressure,low-temperature vacuum ,poison or corrosiveness etc.. When the industrial production devices result in fault,it will bring economical loss or even cause human injuries and environmental problems .Improving the dependability and security depending on fault diagnosis technology is paid attention by companies and researchers ,lots of achievements have been obtained in fault diagnosis field. This thesis mainly imitate and studied the Tennessee - Eastman process(Tennessee - Eastman Process, TEP). Then described that five big operation elements in TE process. In which including reactor, condenser, steam, fluid separator, compressor and stripper five big operation unit.Method has carried out classification on TE process and the malfunction diagnose.In this foundation，studied the principal component analysis method. Taking the TE process as an application background ,we programmed the MATLAB algorithm of PCA, drawed the T2 statistic 、Q statistic and contribution map ,proved the validity of the method. Keywords: TE pross; Fault diagnosis; imitate; T2statistic; Qstatistic

模拟电路期末试卷及答案

《模拟电子技术基础（1）》期末试题（A 卷）参考答案及评分标准一、填空（每空1分，共20分） 1. 双极型晶体管工作在放大区的偏置条件是发射结正偏、集电结反偏。 2. 放大器级间耦合方式有三种：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；在集成电路中通常采用直接耦合。 3. 差分放大器的基本特点是放大差模信号、抑制共模信号。 4. 乙类推挽放大器的主要失真是交越失真，要消除此失真，应改用甲乙类推挽放大器。 5. 图1所示两级放大电路，图中级间采用阻容耦合方式，1T 接成共基组态，2T 接成共集组态，1R 和2R 的作用是为T1管提供基极偏置。 6. 在阻容耦合放大器中，若要降低下限频率，应将耦合电容的值增大。 7. 共射－共基组合电路中，由于共射电路的上限频率小于共基电路的上限频率，故此组合电路的上限频率主要取决于共射电路。 8. 负反馈系统产生自激的条件是1)(-=ωj T ，相应的振幅条件是1)(=ωj T ，相位条件是()πω?±=T 。

二、简答（共3小题，每小题5分，共15分） 1. 测得工作在放大电路中两个晶体管的三个电极电流如图2所示（1）判断它们各是NPN 管还是PNP 管，在图中标出e ，b ，c 极；答：见图中标识（判断NPN 管还是PNP 管各1分，标出e ，b ，c 极1分，共3分）（2）估算(b)图晶体管的β和α值。 601 .06 === B C I I β， 985.01≈+= ββα （各1分，共2分）

2.电路如图3所示，试回答下列问题（1）要使电路具有稳定的输出电压和高的输入电阻，应接入何种负反馈？ R f 应如何接入？（在图中连接）答：应接入电压串联负反馈（1分） R接法如图（1分） f （2）根据前一问的反馈组态确定运放输入端的极性（在图中“□”处标出），并根据已给定的电路输入端极性在图中各“○”处标注极性。答：见图中标识（3分）（共6空，两个1分） 3.简述直流电源的主要组成部分及各部分功能。答：直流电源主要由整流电路、滤波滤波、稳压电路组成，其中整流电路的作用是将交流电压转换为直流电压，滤波电路的作用是减小电压的脉动，稳压电路的作用是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。（组成部分3分，功能2分）

模拟电路测验试题套和答案

模拟电路测验试题套和答案 1 / 29

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坑爹的模电试卷编号01 ……………………………………………………………………………………………………………… 一、填空（本题共20分，每空1分）： 1．整流电路的任务是__________；滤波电路的任务是__________。 2．在PN结的形成过程中，载流子的扩散运动是由于__________而产生的，漂移运动是__________作用下产生的。 3．放大器有两种不同性质的失真，分别是__________失真和__________失真。 4．在共射阻容耦合放大电路中，使低频区电压增益下降的主要原因是__________的影响；使高频区电压增益下降的主要原因是__________的影响。 5．在交流放大电路中，引入直流负反馈的作用是__________；引入交流负反馈的作用是___________。 6．正弦波振荡电路一般由__________、__________、__________、__________这四个部分组成。 7．某多级放大器中各级电压增益为：第一级25dB 、第二级15dB 、第三级60dB ，放大器的总增益为__________，总的放大倍数为__________。 8．在双端输入、单端输出的差动放大电路中，发射极公共电阻R e对__________信号的放大无影响，对__________信号的放大具有很强的抑制作用。共模抑制比K CMR为__________之比。 9．某放大电路的对数幅频特性如图1（在第三页上）所示，当信号频率恰好为上限频率时，实际的电压增益为__________dB。二、判断（本题共10分,每小题1分，正确的打√，错误的打×）： 1、（）构成各种半导体器件的基础是PN结，它具有单向导电和反向击穿特性。 2、（）稳定静态工作点的常用方法主要是负反馈法和参数补偿法。 3、（）在三极管的三种基本组态中，只有电流放大能力而无电压放大能力的是基本共集组态。 4、（）若放大电路的放大倍数为负值，则引入的一定是负反馈。 5、（）通常，甲类功放电路的效率最大只有40%，而乙类和甲乙类功放电路的效率比甲类功放电路的效率要高。 6、（）一般情况下，差动电路的共模电压放大倍数越大越好，而差模电压放大倍数越小越好。 7、（）根据负反馈自动调节原理，交流负反馈可以消除噪声、干扰和非线性失真。 8、（）要使放大电路的输出电流稳定并使输入电阻增大，则应引入电流串联负反馈。 9、（）在放大电路中引入电压负反馈可以使输出电阻减小，在放大电路中引入电流负反馈可以使输出电阻增大。 10、（）在正弦波振荡电路的应用中，通常，当要求振荡工作频率大于1MHz时，应选用RC正弦波振荡电路。三、选择（本题共20分,每个选择2分）： 1．在放大电路中，测得某三极管的三个电极的静态电位分别为0V，－10V，－9.3V，则此三极管是（） A. NPN型硅管； B. NPN型锗管； C. PNP型硅管； D. PNP型锗管； 2．为了使放大电路Q点上移，应使基本放大电路中偏置电阻R b的值（）。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 3．典型的差分放大电路中Re（）。 A. 对差模信号起抑制作用 B. 对共模信号起抑制作用 C. 对差模信号和共模信号均无作用 4．在差动电路中，若单端输入的差模输入电压为20V，则其共模输入电压为（）。 A. 40V B. 20V C. 10V D. 5V 5．电流源的特点是（）。 A . 交流电阻大，直流电阻小； B . 交流电阻小，直流电阻大； C. 交流电阻大，直流电阻大； D. 交流电阻小，直流电阻小。 6．影响放大电路高频特性的主要因素是（）。 A. 耦合电容和旁路电容的存在； B. 放大电路的静态工作点不合适； C. 半导体管的非线性特性； D. 半导体管极间电容和分布电容的存在； 7．关于理想运算放大器的错误叙述是（）。 A．输入阻抗为零，输出阻抗也为零；B．输入信号为零时，输出处于零电位； C．频带宽度从零到无穷大；D．开环电压放大倍数无穷大 8．有T1 、T2和T3三只晶体管，T1的β＝200，I CEO＝200μA；T2的β＝100，I CEO＝10μA；T3的β＝10，I CEO＝100μA，其它参数基本相同，则实用中应选（） A. T1管； B. T2管； C. T3管 9．交流反馈是指（） A．只存在于阻容耦合电路中的负反馈；B．变压器耦合电路中的负反馈； C．交流通路中的负反馈；D．放大正弦信号时才有的负反馈； 10．RC桥式正弦波振荡电路是由两部分组成，即RC串并联选频网络和（） A. 基本共射放大电路； B. 基本共集放大电路； C. 反相比例运算电路； D. 同相比例运算电路；四、分析与计算（本题共50分）： 1．(本小题10分) 电路如图2所示，通过分析判断反馈组态，并近似计算其闭环电压增益A usf。 2．(本小题10分) 电路如图3所示，u2=10V，在下列情况下，测得输出电压平均值U o的数值各为多少？（1）正常情况时；（2）电容虚焊时；（3）R L开路时；（4）一只整流管和电容C同时开路时。 1 / 29

故障诊断技术研究及其应用

故障诊断技术研究及其应用 1 引言以故障为研究对象是新一代系统可靠性理论研究的重要特色，也是过程系统自动化技术从实验室走向工程的重要一环。最近二十多年来，以故障检测、故障定位、故障分离、故障辨识、故障模式识别、故障决策和容错处理为主要内容的故障诊断与处理技术，已成为机械设备维护、控制系统系统可靠性研究、复杂系统系统自动化、遥科学、复杂过程的异变分析、工程监控和容错信号处理等领域重点关注和广泛研究的问题。诊断(Diagnostics)一词源于希腊文，含义为鉴别与判断，是指在对各种迹象和症状进行综合分析的基础上对研究对象及其所处状态进行鉴别和判断的一项技术活动[1]。故障诊断学则是专门以考察和判断对象或系统是否存在缺陷或其运行过程中是否出现异常现象为主要研究对象的一门综合性技术学科。它是诊断技术与具体工程学科相结合的产物，是一门新兴交叉学科。故障诊断与处理技术，作为一门新兴技术学科，可划分为如下三个不同的研究层次： (1) 以设备或部件为研究对象，重点分析和诊断设备的缺陷、部件的缺损或机械运转失灵，这通常属于设备故障诊断的研究范畴； (2) 以系统为研究对象，重点检测和分析系统的功能不完善、功能异常或不能够完成预期功能，这属于系统故障检测与诊断的研究范畴； (3) 以系统运行过程为研究对象，考察运行过程出现的异常变化或系统状态的非预期改变，这属于过程故障诊断的研究范畴。概而言之，故障诊断研究的是对象故障或其功能异常、动作失败等问题，寻求发现故障和甄别故障的理论与方法。无论是设备故障诊断、系统故障诊断还是过程故障诊断，都有着广泛的研究对象、实在的问题背景和丰富的研究内容。本文将从故障诊断与处理技术的研究内容、典型方法和应用情况等三个方面，对故障诊断及相关技术的发展状况做一综述，同时简要指出本研究方向的若干前沿。 2 故障诊断与处理的主要研究内容故障诊断与处理是一项系统工程，它包括故障分析、故障建模、故障检测、故障推断、故障决策和故障处理等五个方面的研究内容。 2.1 故障分析故障是对象或系统的病态或非常态。要诊断故障，首先必须对故障与带故障的设备、系统、过程都有细致分析和深入研究，明确可能产生故障的环节，故障传播途径，了解故障的典型形式、表现方式、典型特征以及故障频度或发生几率，结合对象的物理背景了解故障产生的机理、故障关联性和故障危害性。常用的故障分析方法有对象和故障环节的机理分析法、模拟法、数值仿真或系统仿真法和借助数学模型的理论分析法等。 2.2 故障建模模型分析是现代分析的基本方法，对复杂对象的故障诊断同样具有重要应用价值。为了定量或定性地分析故障、诊断故障和处理故障，建立故障的模型和带故障对象的模型是十分

集成电路故障诊断

本文的主要工作是基于集成电路的电流信息和模式识别理论对电路进行静态电流检测、动态电流检测、以及故障定位等方面的基础性研究。具体包括静态电流的检测方法及仿真实验，动态电流的检测方法及仿真实验，基于近邻法和连接的模式识别法的故障定位法，基于神经网络的故障诊断方法四个方面：在静态电流检测方面：通过查阅和学习大量的国内外文献和资料，分析了静态电流检测的基本原理，分析了COMS 电路的特点，并用PSPICE 对CMOS 或非门和与门电路做了故障注入的仿真实验，给出了仿真试验结果，由于采用静态电流测试产生了测试逃逸，故引入了动态电流测试方法增加故障覆盖率。在动态电流检测方面：通过分析IDDT 的波形，用动态电流尖锋值的方法对 CMOS 电路作了故障注入和故障诊断。通过对CMOS 电路的桥接故障、参数改变、短路故障等的检测，说明了采用动态电流对故障检测的可行性。在故障定位方面：由于静态电流检测方法对CMOS 电路的桥接故障不能准确定位，我们利用小波分析对故障电路的IDDT 电流信息进行特征提取，然后分别采用基于近邻法和连接的模式识别法对电路进行了故障定位实验，实验结果证实了两种算法在故障定位应用上的可行性。最后通过比较两种算法的仿真结果，说明了用连接的模式识别方法的定位更加可靠。在神经网络的故障诊断方面：通过采用小波变换，对电路正常模式和故障模式的IDDT 采样信号进行故障特征提取，建立样本集；然后利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类决策，实现电路的故障诊断。论文的具体安排如下：第一章介绍本课题的研究意义以及集成电路故障诊断的发展概述。第二章集成电路故障诊断的基础理论介绍第三章利用静态电流方法对CMOS 电路的故障进行仿真实验第四章利用动态电流方法对CMOS 电路的故障进行仿真实验第五章分别利用基于近邻法和连接的模式识别法进行故障定位仿真实验及利用基于神经网络的故障诊断算法进行仿真实验第六章给出全文工作的总结和今后的展望本章主要介绍了集成电路故障诊断的基础理论和方法。首先我们介绍了传统电路的检测方法，然后详细介绍了软故障及硬故障模型，并讨论了本文将用到的近邻法，小波分解，神经网络等模式识别相关理论知识，最后针对后续故障诊断实验中将使用的PSPICE 和MA TLAB 仿真工具进行了相关介绍。静态电流(IDDQ)检测与电压检测不一样，本章首先对IDDQ 的基本原理和检测方法进行了简单介绍，然后为了验证 IDDQ 检测方法的可行性，我们在已有研究成果的基础上，针对集成电路常见的桥接故障、漏电流故障模型，进行了仿真实验。实验结果表明本文方法能充分利用静态电流中的故障信息对故障进行检测。但该方法的有效性受测试向量诊断能力的影响，今后研究的重点应是如何为这种故障诊断算法提供有效的测试生成向量。并且从本实验可以看出，IDDQ 的测试覆盖率有限，所以在故障检测中，需要采用的动态电流检测法(IDDT)对IDDQ 法进行补充。

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

模拟电路考试题及答案【精】

自测题一一、判断题 1．因为P型半导体的多数载流子是空穴，所以它带正电。（F） 2．在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（T） 3．处于放大状态的三极管，集电极电流是多数载流子漂移所形成的。（F）二、单选题 1．半导体中的少数载流子产生的原因是（D）。 A．外电场B．内电场C．掺杂D．热激发2．用万用表测二极管的正、反向电阻来判断二极管的好坏，好的管子应为（C）。 A．正、反向电阻相等B．正向电阻大，反向电阻小 C．反向电阻比正向电阻大很多倍D．正、反向电阻都等于无穷大 3．二极管的伏安特性曲线的正向部分在环境温度升高时将（B）。(X 轴为电压) A．右移B．左移C．上移D．下移 4．当外加偏置电压不变时，若工作温度升高，二极管的正向导通电流将（A）。 A．增大B．减小C．不变D．不确定 5．三极管β值是反映（B ）能力的参数。（三极管可改为电流控制电流源） A．电压控制电压B．电流控制电流C．电压控制电流D．电流控制电压 6．温度升高时，三极管的β值将（A ）。 A．增大B．减少C．不变D．不能确定 7．下列选项中，不属三极管的参数是（B ）。 A．电流放大系数B．最大整流电流 C．集电极最大允许电流D．集电极最大允许耗散功率 8．某放大电路中三极管的三个管脚的电位分别为V U6 1 =，V U4.5 2 =，V U12 3 =，则对应该管的管脚排列依次是（B）。 A．e, b, c B．b, e, c C．b, c, e D．c, b, e 9．晶体三极管的反向电流是由（B）运动形成的。 A．多数载流子B．少数载流子 C．扩散D．少数载流子和多数载流子共同 10．三极管工作在放大区，三个电极的电位分别是6V、12V和6.7V，则此三极管是（D）。（发正偏集反偏） A．PNP型硅管B．PNP型锗管C．NPN型锗管D．NPN型硅管 11．场效应管起放大作用时应工作在漏极特性的（B）。 A．非饱和区B．饱和区C．截止区D．击穿区12．增强型绝缘栅场效应管，当栅极g与源极s之间电压为零时（B）。 A．能够形成导电沟道B．不能形成导电沟道 C．漏极电流不为零D．漏极电压为零三、填空题 1．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺杂浓度。 2．少数载流子在内电场力作用下有规则的运动称为漂移。 3．PN结正偏导通，反偏截止，称为PN结的单向导电性性能。 4．PN结加正向电压时，空间电荷区将变窄。 5．PN结正向偏置时，PN结的内电场被削弱。 6．三极管最重要的特性是电流放大作用。 7．温度升高时，晶体管的反向饱和电流将增大。 8．场效应晶体管属于电压控制器件。精选文档

模拟电子技术习题及答案定稿版

模拟电子技术习题及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

模拟电子技术第1章半导体二极管及其基本应用 1．1 填空题 1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。 2．本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成 N 型半导体，其多数载流子是电子；若掺入微量的三价元素，则形成 P 型半导体，其多数载流子是空穴。 3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。 4．当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大，正向压降将减小。 5．整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变为单向脉动的直流电。稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。 6．发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。 7．光电二极管能将光信号转变为电信号，它工作时需加反向偏置电压。 8．测得某二极管的正向电流为1 mA，正向压降为0.65 V，该二极管的直流电阻等于650 Ω，交流电阻等于 26 Ω。 1．2 单选题 1．杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( C )。 A．温度 B．掺杂工艺 C．掺杂浓度 D．晶格缺陷

2．PN结形成后，空间电荷区由( D )构成。 A．价电子 B．自由电子 C．空穴 D．杂质离子 3．硅二极管的反向电流很小，其大小随反向电压的增大而( B )。 A．减小 B．基本不变 C．增大 4．流过二极管的正向电流增大，其直流电阻将( C )。 A．增大 B．基本不变 C．减小 5．变容二极管在电路中主要用作( D )。、 A．整流 B．稳压 C．发光 D．可变电容器 1．3 是非题 1．在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。( √ ) 2．因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。( × ) 时会损坏。( × ) 3．二极管在工作电流大于最大整流电流I F 4．只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。( × ) 1．4 分析计算题 1．电路如图T1．1所示，设二极管的导通电压U =0.7V，试写出各电路的输出电压 D(on) Uo值。

智能故障诊断方法研究与仿真

物理与电子信息工程学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书 1、本人郑重地承诺所呈交的毕业设计（论文），是在指导教师老师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。 2、本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。 3、本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。 4、在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。毕业论文（设计）作者签名：班级：学号：年月日

目录摘要................................................................................................................................................ II Abstract .......................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课题背景与意义 (1) 1.2 相关研究综述 (1) 1.3 本课题的主要研究内容 (2) 1.4 论文组织结构 (2) 2 粒子滤波算法理论分析 (3) 2.1 蒙特卡洛方法 (3) 2.2 贝叶斯定理 (5) 2.3 粒子滤波算法 (5) 3 基于粒子滤波的故障诊断分析 (10) 3.1 故障诊断的基本原理 (10) 3.1.1 故障诊断的发展现状 (10) 3.1.2 故障诊断的定义与分析方法 (10) 3.1.3 故障诊断的方法分类 (11) 3.2 基于粒子滤波的故障诊断方法 (12) 3.3 粒子滤波算法故障诊断仿真结果 (14) 4 结论与展望 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附件1 程序代码 (17)

故障诊断技术发展历史(最新版)

故障诊断技术发展历史故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。故障诊断的主要理论和方法故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。

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