基于ARMA模型的濁度傳感器系統(tǒng)故障診斷方法研究.pdf

1、自從控制理論被提出后，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)器人、核電站、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程等領(lǐng)域。所謂自動(dòng)控制，就是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。而自動(dòng)控制系統(tǒng)則是指由自動(dòng)檢測(cè)儀表、自動(dòng)調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器以及包括對(duì)象在內(nèi)的各部分組合在一起的一個(gè)系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)中最基本的部分就是傳感器，傳感器作為信息獲取的源頭，在自動(dòng)的、智能的系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用。它的測(cè)

2、量結(jié)果直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行，影響分析、決策的正確性。迄今為止的控制理論都是基于傳感器工作正常的假設(shè)，因此系統(tǒng)的可靠性依賴于相應(yīng)傳感器的可靠性。一旦傳感器發(fā)生故障，如果得不到及時(shí)處理，輕則影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量，重則會(huì)造成很?chē)?yán)重的事故，其后果不堪設(shè)想。傳感器是任何測(cè)控系統(tǒng)中必不可少的部件，但現(xiàn)實(shí)情況卻不容樂(lè)觀。由于傳感器工作環(huán)境復(fù)雜惡劣、分布面廣、數(shù)據(jù)量大、傳感器安裝部位特殊等原因，使得傳感器成為過(guò)程控制中的薄弱環(huán)節(jié)之一，是系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障

3、的部件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80％的控制系統(tǒng)失效起因于傳感器的故障，僅靠人力去發(fā)現(xiàn)和維修傳感器故障很難做到及時(shí)有效，所以如何提高傳感器的可靠性是我們面臨的關(guān)鍵課題之一。 本文介紹了控制系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷程及近年來(lái)在該領(lǐng)域中取得的一些最新研究成果；對(duì)基于診斷對(duì)象數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法展開(kāi)了深入的研究，并以LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡為工具、以濁度傳感器系統(tǒng)為研究對(duì)象，應(yīng)用ARMA模型設(shè)計(jì)了傳感器故障診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作流程是利用主機(jī)的La