Volterra核二次型分布在非线性模拟电路软故障诊断中的应用
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更新于2024-08-29
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"基于Volterra核二次型分布的非线性模拟电路软故障诊断"
本文针对非线性模拟电路中的软故障诊断问题,提出了一种创新的解决方案,利用Volterra核和Wigner Ville分布(WVD)相结合的方法。软故障是指在电路元件性能逐渐衰退但尚未完全失效的状态,这类故障通常难以检测,因为它们可能不会立即导致系统失效。Volterra核是一种数学工具,用于描述非线性系统的动态行为,它可以将复杂的非线性关系转化为可处理的形式。
在该方法中,首先对电路进行建模,计算出待测试电路(CUT)的Volterra核。Volterra核能够捕获电路内部的非线性相互作用,反映电路在不同输入下的响应。接着,通过Wigner Ville分布变换,将Volterra核转换为WVD函数。WVD是一种时频分析工具,它能在时间和频率域同时提供信号的信息,对于非线性和时变信号的分析尤其有用。
在故障诊断过程中,WVD函数能够揭示电路中微小的异常变化,这些变化可能是由于软故障引起的。通过对WVD函数进行分析,可以提取出故障特征,从而有效地识别和定位故障元件。这种方法的优势在于它能解决故障混叠的问题,即多个故障同时存在时难以区分的现象,提高了故障检测的精度和定位能力。
仿真实验的结果证实了该方法的有效性,它成功地解决了软故障诊断的挑战,增强了对故障元件的检测和定位能力。这种方法对于实时监控和预测非线性模拟电路的健康状态,以及在早期阶段发现潜在故障具有重要意义,有助于延长电路的使用寿命,减少维护成本,并提高系统可靠性。
关键词:非线性模拟电路、软故障、Volterra核、Wigner Ville分布
该研究工作发表在《控制与决策》杂志第30卷第7期,2015年7月,由邓勇和张禾共同完成。研究的成果为非线性模拟电路故障诊断提供了新的思路和技术支持,对电子设备的健康管理及故障预防具有深远的理论和实践价值。
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