《现代电子技术》2006年第19期摘录:基于小波分析和人工免疫算法的模拟电路故障诊断
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正文摘录:
禹旺兵等:基于小波分析和厶!鱼堕篁洼笪堡型鱼墅垫瞳姿堑基于小波分析和人工免疫算法的模拟电路故障诊断禹旺兵’,彭良玉h。,禹恒州。(1.湖南师范大学物理与信息科学学院湖南长沙410081;2.北京航空航天大学光电子研究所北京100083;3.中南大学信息工程学院湖南长沙410083)摘要:受生物免疫系统自己一非己识别过程的启发,提出了一种基于一1、波分析和人工免疫算法的模拟电路故障诊断的新方法。该方法首先利用小波变换,归一化和主元分析法作为预处理提取模拟电路的最优故障特征向量,然后利用反面选择算法的检测器对故障信息进行检测,从而实现模拟电路故障的分类。计算机仿真证明该方法是可行的。关键词:小波分析;人工免疫系统;反面选择算法;模拟电路;故障诊断中图分类号:TP277文献标识码:B文章编号:1004—373X(2006)19—076—03FaultDiagnosisofAnalogCircuitBasedonWaveletAnalysisandArtificialImmuneAlgorithmYUWangbing’.PENGI.iangyu’~,YUHengzhou。(1.CollegeofPhysicsandInformation,HunanNormalUniversity.Changsha,41008l,China。2.InstituteofOptoelectronicsTechnology,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing·100083,China~3.C。11egeofInformationScience&Technology,CentralSouthUniversity,Changsha.410083,China)Abstract:Inspiredbythenegativeselectionmechanismoftheimmunesystemwhichdetectsandeliminatesthenon—selfcalledantigenSsuchasvirusandcancercell,anewmethodforfaultdiagnosisofanalogcircuitbasedonwaveletanalysisandartificialimmunealgorithmispresented.Theproposedmethoduseswavelettransformnormalizationandprincipleeomponentanalysisaspreprocessorstoextractanoptimalnumberoffaultfeaturesfromtheanalogcircuitoutputnodevoltage,thenusesthedetectorofthenegativeselectionalgorithmtodetectthefaultandclassifiesthefaults,simulationresultsshowthatthepro—posedmethodisavailable.Keywords:waveletanalysis;artificialimmunesystem;negativeselectionalgorithm;analogcircuit;faultdiagnosisl引言模拟电路故障诊断自20世纪60年代开始“’,提出了很多方法。但是由于模拟电路的输入输出响应都是连续量,电路元器件具有很大的离散性,即有容错,以及模拟电路中广泛存在的非线性等原因,给其故障诊断带来了很大的困难。随着微电子技术特别是数模混合电路和VI。sI技术的发展,对模拟电路的测试和故障诊断的需求日益迫切。受自然免疫系统启发的人工免疫系统,是另一种强大的智能诊断技术。自然免疫系统具有很强的并行、分布的信息处理能力,像神经系统一样,免疫系统学习新的信息,回忆以前学过的信息。他不是依靠一个中心控制器,而是利用分散检测,实现对外来人侵的应答。本文提出了一种融合小波分析和免疫算法的模拟电收稿日期:2006—04—06基金项目:湖南省教育厅项目(04C346,05C40,t)76路故障诊断方法。首先利用小波分析提取电路的故障特征,然后利用人工免疫系统的反面选择算法对故障进行检测,从而实现电路的故障诊断。实验证明该方法是可行的。2小波变换2.1连续小波变换的定义将任意∥(R)空间中的函数,(£)在小波基上展开,称这种展开为函数/(f)的连续小波变换(ContinueWave—letTransform,CWT),其表达式为:WT,(a,r)一<_,’(t),吼.。(f)>一刊。川哕’(字)出(1)由以上定义可以看出,小波变换和傅里叶变换一样,也是一种积分变换,w丁,(n,r)为小波变换系数。但他不同于傅里叶变换的地方是,小波基具有尺度a和平移r两个参数,所以函数一经小波变换.就意味着将一个时问函数圭殳影到二维的时问~尺度相平面上,这样有利于提取信号匿
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