| 【中文题名】 | 小波变换在数据处理和故障诊断中的应用 |
| 【英文题名】 | The Application of Wavelet Transform in Data Handling and Fault Diagnosis |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-6 |
| 【中关键词】 | 小波变换,多尺度,主元分析,动态时间规整算法,故障诊断,数据处理 |
| 【英关键词】 | wavelet transform,multi-scale,principal component analysis,dynamic time warping,fault diagnosis,data handling, |
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| 【论文摘要】 |
本文对小波变换在数据处理和故障诊断中的应用分别进行了研究。论文的绪论部分简单介绍了小波变换的特点，数据处理和故障诊断的必要性以及小波变换在故障诊断中的应用。在数据处理中，首先分析了小波变换在滤波、消噪及其在信号检测方面的作用，然后利用小波变换对序批式活性污水处理过程的PH、DO、ORP实时测量数据进行了去噪处理。研究结果表明，小波去噪合理有效，能够敏感识别观测噪声和有用信息，不需要待处理数据的先验知识，且对污水处理过程的反应特征点判别非常有效。在故障诊断方面，结合主元分析和离散平稳小波变换，提出了多尺度离散平稳小波主元分析算法，并将此算法和常规主元分析算法应用到TE过程的故障监测。结果表明，多尺度离散平稳小波主元分析算法的故障监测的准确率较高；为有效识别故障，提出了基于小波变换和动态时间规整的算法，并针对TE过程进行此算法与常规的动态时间规整算法的故障识别。结果表明，基于小波变换和动态时间规整算法能够准确地识别出发生何种故障，而常规的动态时间规整算法则存在一定的失误。最后，在总结全文的基础上，提出有待进一步研究的方向。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-10 |
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第一章 绪论 |
10-20 |
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1.1 小波变换简介 |
10-13 |
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1.1.1 小波变换的发展简史 |
10-12 |
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1.1.2 小波研究的国内外现状 |
12-13 |
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1.2 数据处理简介 |
13-14 |
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1.3 故障诊断简介 |
14-18 |
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1.4 本文的主要研究内容 |
18-20 |
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第二章 小波变换的基本理论 |
20-28 |
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2.1 引言 |
20 |
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2.2 从傅里叶变换到小波变换 |
20-21 |
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2.3 连续小波变换 |
21-22 |
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2.4 离散小波变换 |
22-23 |
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2.5 多分辨率分析 |
23-24 |
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2.6 Mallat算法 |
24-25 |
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2.7 几种常见的小波函数 |
25-28 |
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第三章 小波变换在数据处理中的应用 |
28-42 |
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3.1 引言 |
28 |
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3.2 小波变换在滤波和消噪方面的应用 |
28-33 |
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3.2.1 基于MATLAB的小波滤波的实现 |
28-30 |
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3.2.2 基于MATLAB的小波消噪的实现 |
30-33 |
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3.3 小波变换在信号检测方面的应用 |
33-35 |
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3.4 小波变换在污水处理中的应用 |
35-41 |
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3.5 本章小结 |
41-42 |
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第四章 基于小波变换的故障诊断 |
42-57 |
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4.1 基于多尺度离散平稳小波主元分析的故障监测 |
42-51 |
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4.1.1 主元分析 |
42-46 |
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4.1.2 离散平稳小波变换 |
46-47 |
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4.1.3 多尺度离散平稳小波主元分析 |
47-48 |
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4.1.4 仿真研究 |
48-51 |
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4.2 基于小波变换和动态时间规整(DTW)的故障识别算法 |
51-56 |
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4.2.1 动态时间规整(DTW)算法 |
51-54 |
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4.2.2 基于小波变换和DTW的故障诊断方法 |
54 |
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4.2.3 仿真研究 |
54-56 |
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4.3 本章小结 |
56-57 |
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第五章 TE过程的故障诊断仿真研究 |
57-72 |
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5.1 TE过程简介 |
57-62 |
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5.2 现有对此TE过程故障诊断的研究工作 |
62 |
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5.3 基于小波变换的故障检测在TE过程的应用仿真 |
62-70 |
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5.3.1 故障1的个案仿真研究 |
63-66 |
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5.3.2 故障4的个案仿真研究 |
66-68 |
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5.3.3 故障5的个案仿真研究 |
68-70 |
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5.4 基于小波变换的故障识别在TE过程的应用仿真 |
70-71 |
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5.5 本章小结 |
71-72 |
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第六章 结论与展望 |
72-74 |
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6.1 本文主要工作总结 |
72 |
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6.2 进一步讨论和展望 |
72-74 |
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参考文献 |
74-79 |
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致谢 |
79-80 |
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作者在攻读硕士学位期间完成的论文 |
80 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389197 |
