基于DSP的自確認傳感器故障診斷算法研究及優(yōu)化實現(xiàn).pdf

1、傳感器是信息獲取的源頭，是自動化測試與控制系統(tǒng)的重要組成部分。如果傳感器發(fā)生了故障，輸出測量值已經(jīng)完全偏離了實際值，而使用時又無法判斷真實的情況，有可能會造成嚴重的事故。因此，對傳感器故障進行檢測和診斷就顯得非常重要，于是人們開始研究一種不僅能輸出測量值，同時能夠?qū)ψ陨淼墓ぷ鳡顟B(tài)進行在線評估的新式傳感器——自確認傳感器。而自確認傳感器的一個重要組成部分就是故障診斷單元。
　　本文研究了用于自確認壓力傳感器的故障診斷算法，包括故障特

2、征提取算法和故障分類算法。故障特征提取算法針對壓力傳感器的六種故障類型，首先對傳感器信號進行小波包分解，對分解得到的各個節(jié)點削減后再進行重構(gòu)，以重構(gòu)的各個頻帶內(nèi)信號的能量及削減比構(gòu)造特征向量。本文對不同小波函數(shù)提取故障特征的效果進行評估，并選擇了效果較好的小波函數(shù)。同時，對小波包分解的層數(shù)進行了選擇。得到故障信號的特征之后，采用支持向量機進行分類。本文根據(jù)所研究的故障類型的特點，設(shè)計了多分類支持向量機的拓撲結(jié)構(gòu)，對支持向量機的模型進行了

3、選擇。
　　在此基礎(chǔ)上，本文論述了在TMS320C6713 DSP平臺上實現(xiàn)故障診斷算法的過程，并且設(shè)計了DSP的軟件。調(diào)試工作完成之后，編寫了啟動引導(dǎo)程序以及Flash燒寫程序，實現(xiàn)了系統(tǒng)上電后從外接Flash引導(dǎo)。為了滿足實時性要求，對代碼進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了對故障的實時診斷。
　　最后，通過實驗來驗證算法實現(xiàn)的正確性以及故障診斷的效果，通過算法運行時間來檢驗代碼優(yōu)化的效果。實驗結(jié)果表明，算法運算速度滿足要求，對于已知的六