[發明專利]一種水下推進器小波神經網絡故障預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201811294657.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109446671B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 朱大奇;孫兵;褚振忠;甘文洋;陳銘治
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/04
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種水下推進器小波神經網絡故障預測裝置，其特征在于，所述裝置包括：轉速信號采集單元(1)、轉速信號采樣調理單元(2)、故障預測單元(3)依次連接組成；

所述轉速信號采集單元(1)，用于采集水下推進器的轉速信號，并將所述轉速信號轉化后輸出與所述轉速信號對應的電流信號；

所述轉速信號采樣調理單元(2)，與所述轉速信號采集單元(1)相連，并對接收到的所述電流信號進行放大﹑濾波預處理及A/D轉換，并送入所述故障預測單元(3)中；

所述故障預測單元(3)，用于接收所述轉速信號采樣調理單元(2)所發送的至少一個時間序列的電流信號進行小波分析處理，得到水下推進器不同頻段的能量函數值，利用神經網絡預測不同頻段的能量函數值，并根據反小波變換預測得到水下推進器轉速數值；

其中，所述故障預測單元(3)包括：DSP硬件電路接口模塊(31)﹑振動位移數值顯示模塊(32)﹑第一232串行通信口(33)﹑供電電源(34)；

所述DSP硬件電路接口模塊(31)，包括DSP芯片，其中，所述DSP芯片采用TI公司的C54X系列TMS320VC5402數字信號處理器；

所述DSP硬件電路接口模塊(31)，其輸入端通過所述第一232串行通信口(33)與所述轉速信號采樣調理單元(2)連接，其輸出端與所述振動位移數值顯示模塊(32)連接；

所述供電電源(34)用于為DSP硬件電路接口模塊(31)﹑振動位移數值顯示模塊(32)﹑第一232串行通信模塊(33)供電。

2.根據權利要求1所述的一種水下推進器小波神經網絡故障預測裝置，其特征在于，所述轉速信號采集單元(1)為轉速信號傳感器。

3.根據權利要求1或2所述的一種水下推進器小波神經網絡故障預測裝置，其特征在于，所述轉速信號采樣調理單元(2)包括：推進器轉速數值顯示模塊(21)﹑信號放大濾波模塊(22)、第二232串行通信口(23)、A/D轉換器(24)；

所述信號放大濾波模塊(22)的輸入端與所述轉速信號采集單元(1)的輸出端相連，所述轉速信號采集單元(1)的輸出端與所述A/D轉換器(24)相連，所述A/D轉換器(24)的輸出端分別與所述推進器轉速數值顯示模塊(21)和所述第二232串行通信口(23)的輸入端相連，所述第二232串行通信口(23)的輸出端與所述故障預測單元(3)的輸入端相連。

4.根據權利要求3所述的一種水下推進器小波神經網絡故障預測裝置，其特征在于，所述轉速信號采樣調理單元(2)還包括插值濾波器(25)，所述插值濾波器(25)連接于所述A/D轉換器(24)和所述信號放大濾波模塊(22)之間。

5.一種水下推進器小波神經網絡故障預測方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

獲取水下推進器的轉速信號，并將所述轉速信號轉化成對應的電流信號；

對所述電流信號進行放大﹑濾波預處理，獲取不同時間序列的電流信號；

對所獲取的不同時間序列的電流信號進行小波分析處理，得到水下推進器不同頻段的能量函數值；

根據所述不同頻段的能量函數值，利用預設神經網絡模型預測不同頻段的能量函數值；

根據所述預設神經網絡模型所預測出來的不同頻段的能量函數值，利用反小波變換預測水下推進器轉速數值。