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1、預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)(Prognostics and Health Management,PHM)是提高系統(tǒng)性能與完好率,減少維修人力與保障費(fèi)用的關(guān)鍵技術(shù)。一個(gè)典型的PHM系統(tǒng)主要由傳感數(shù)據(jù)采集、信息歸納處理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)、保障決策六個(gè)部分組成。其中,傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理和傳輸功能,其輸出結(jié)果是后續(xù)系統(tǒng)判斷和處理的依據(jù),是整個(gè)PHM系統(tǒng)工作的基礎(chǔ),對(duì)故障診斷結(jié)果的正確與否起著非常重要的作用。
2、r> 本課題中的PHM數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是構(gòu)成某型飛機(jī)分布式傳感體系的重要組成部分,能適應(yīng)多種類傳感器信號(hào)的設(shè)備,可完成對(duì)傳感數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理和壓縮。
系統(tǒng)處理的是非平穩(wěn)信號(hào),需要采用時(shí)頻分析的方法。希爾伯特-黃變換是一種新的信號(hào)時(shí)頻域分析方法,具有自適應(yīng)的特點(diǎn),被認(rèn)為是對(duì)以傅立葉變換為基礎(chǔ)的信號(hào)分析方法的一個(gè)重大突破。本文對(duì)希爾伯特一黃變換算法在PHM數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,包括算法的基本原理,算法
3、與其它時(shí)頻分析方法的比較以及最終的DSP實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化過程。優(yōu)化后的算法處理速度可達(dá)5120個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)每秒。
由于AD端采集的數(shù)據(jù)量大,而系統(tǒng)的傳輸帶寬、存儲(chǔ)空間有限。針對(duì)這一問題,本文在分析了常用的幾種無損壓縮算法后,采用了字典壓縮算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。壓縮過程中,壓縮效率與壓縮比是一對(duì)矛盾,因此算法在實(shí)現(xiàn)過程中采用了可變滑動(dòng)窗口來兼顧兩者,使整體壓縮效果最優(yōu)。結(jié)果表明,該算法有效去除了冗余數(shù)據(jù)并滿足了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
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