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正文摘录:

2006年第24翼异总第239对于一个固定的尺度s，{w’_厂(s，z)l的局部极大值对应于-厂(z)的突变点。因此，若选择小波为光滑函数的一阶导数，则由其小波变换的模极大值点可以检测到信号厂(-z)的突变点(如图1所示)。这就是小波变换用于信号突变检测的基本原理。巾，—二千；一!，一—砷一川㈧—#二j二—L鼬，年酆图1信号突变点与其小波变换模极大值2基于小波分析的故障诊断2.1小波变换用于信号的奇异性检测在电力电子系统中，由于组成系统设备的功能单元电路出现设计制造问题或元器件出现物理缺陷，导致系统设备发生故障，引起相应电路输出信号发生突变，产生奇异点。运用小波变换对所产生的电磁信号做奇异性检测分析，就能够将信号分解到不同的尺度上，每个尺度上的信号反映了原始信号的不同频率组成，可以显示故障信号，从而达到状态监视和故障诊断的效果。2.2小波变换诊断实例图2是利用小波变换检测第一类间断点的例子。图2使用db6小波分解利用小波检测时，信号分解的细节部分清晰地显示了间断点￡一1550的位置。信号的不连续性是在低频信号的后半部分突然加入了中高频的正弦信号。可以看出，在细节部分能清晰地显示出间断点的位置。在该信号的小波分解中，第一层和第二层细节信号对信号的不连续性显示得相当明!显。图3是利用小波变换检测第二类间断点的例子。信号是一条光滑的直线，但是他的一阶微分有突变。应用小波对信号进行分解(如图3所示)，得到的细节》嵌入式与单片机q信号能明显地将该信号的第二类间断点显示出来，间断点位置在￡一500处。需要注意的是，检测信号的第二类间断点时，所用分析小波的正则性是非常重要的，否则，将检测不出第二类间断点。图3使用db6小波分解图4为突然断电故障信号的小波变换。由于尺度变换过大(歹＞4)，小波变换不再反映突变点的局部特性，实例3仅取dB2小波分解。从图4可以看出间断点在￡一2000的位置。图4使用db2小波分解对故障信号进行多尺度分解后，小波系数模极大值点与故障点相对应，利用局部极大值点的数据，就可以对电力电子设备的运行状态做出判断。3结语通过上述例子可以看出，小波变换用于信号奇异性故障诊断，可以有效地检测出故障的发生。且随着小波理论研究的深入和故障诊断技术的发展，小波变换的应用范围会越来越广。参考文献[1]程正兴.小波分析算法与应用[M].西安：西安交通大学出版社，2003.[2]杨福生.小波变换的工程分析与应用[M].北京：科学出版社，2003.[3]周伟.Matlab小波分析高级技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.[4]李军，程桂芳，夏加宽.用小波变换检测电力传动系统故障的探索[J].沈阳工业大学学报，2004，26(4)：407—409.作者简介刘伯鸿男，1968年出生，现任兰州交通大学信电学院工程师，硕士。主要从事故障诊断与检测技术的研究工作。93