装甲车辆电源系统故障的智能诊断技术探讨

中国北方车辆研究所 100072

随着技术手段的不断向前发展，在现今时代背景下，精密耗电装置在装甲车的车辆中已经越来越普及，为了确保车辆正常运作，在电源系统上，连续、可靠成为了一项最起码的要求。设计者为了达到设计要求尝试诸多办法进行解决。然而由于建立贴近现实的车辆电源系统模型是一项难度十分大的工作，同时在故障状态下进行分析本身也有着一定的难度。长期以来，针对电源系统故障往往只是选择换件、分解的方式进行解决，这样的处理方式最明显的弊端就是需要耗费大量时间、工作效率十分低下，为开展相关工作带来巨大的不便，随着技术的不断进步，现今已经推出的智能诊断技术，为更快捷的进行故障定位带来了十分积极地意义。

1 装甲车电源系统进行智能化诊断故障的原理介绍

装甲车辆电源系统进行智能故障诊断的时候，主要通过信号采集、特征提取、故障分类等步骤完成的，该系统的结构由图一详细展示。通过对被测对象的信号采集，在进一步提取特征之后，对所得数据进行训练以及测试，最终进行故障分类之后，详细显示分类结果。由于装甲车辆中电源系统所能够采集信号来往往会有较大的波动范围大，同时会不可避免受到传输干扰等等，进行信号采集最重要的目的就是对噪声进行控制，通过对信号进行调理确保系统能够对其顺利采集，这是由于系统进行信号采集的时候，由于在特征辨识上往往比较困难，只有在利用过时频域进行变换处理之后，才可以详细的分析信号自身特征，针对发生问题情况下表现出来的故障时特征和系统正常运作的状态对比之后，进行判别。特征提取这一环节的重点在于对信号特征进行量的选择同时实施压缩，最中构建出特征向量。该步的处理为特征样本建立并且高效的实现故障模式分类器工作提供了十分必要的保证。对各种模式特征进行分类，主要包括训练以及识别两大部分。训练通过训练样本的改变，可以实现自动化辨识系统参数以及保证结构可以为整个系统具体性能指标实现最优级别。识别的主要作用在于，通过对已经训练好的分类器，进一步对测试样本开展分类，以便得出最后的分类结果。

图1 故障诊断系统结构图

2 对装甲车电源系统信号的特征介绍

需要明确的是，车辆电源系统内部结构是十分复杂的，存在于设备间的不同信号交联耦合最典型的特点就是：多，由于现实需要，装甲车的整体性能不断的提升，这一阶段中，不同部分之间的电磁关系相应的也更加的复杂化。在传统的处理方式中，最常用到的方式就是选择FFT 方法进行变换，研究信号在频域中出现的各种变化，这种方式最大的缺陷便是无法完整获知信号在时域中所具备的全部信息。现今最为先进的一种时域分析方法为小波分析法，它可以对并不平稳瞬间的利用宽频响应的方式进行分析，因此在低频处依然可以实现较高的频率分辨效果，同样在高频处进行时间分辨的时候，结果同样令人满意。小波包方法是基于多分辨率分析技术基础上采用的一种更加精细、科学的正交分解方法，能够实现在全频带多层次的实现频带划分。它不仅拥有小波变换高质量进行时频局部化的优势，同时又可以有效弥补小波变换无法进行高频频带分解的缺陷，提高了整体的分析效果。

3 装甲车辆电源系统智能诊断技术故障提取方式

装甲车辆电源系统智能诊断技术故障提取主要针对整流桥输出电压情况以及电流信号自身的特点进行分析，笔者选择使用小波包能量的方法进行信号特征的向量构造，具体步骤如下所示：

第一，在进行故障提取的时候首先要做的就是对原始信号使用n 层小波包的方式进行逐一分解，在对第n 层提取时，具体分析其2n 频带不同信号的具体特征。

第二，对小波包分解的各个系数进行进一步的重构，比便在属于各自的频段范围内，最终能够显现出重构之后的信号S 。

第三，对不同频带信号的能量进行求解。假设S 代表的是原始的信号，d 指的是小波包分解出来的具体数值Si,j指的是重构的信号，与其相对应的能量分别用Ei,j进行表示，di,j指的是Si,j 的离散点幅度，那么依据能量积分公式，则可以用

表示，其中分解层数i 可以用0,1,2 等自然数表示，j 可以用0,1,2 等代表2n 的数字表示，k 值与i 一样，指的是0 以及自然数。

第四，对特征向量进行构造。

由于小波包进行分解的时候遵循的是能量守恒定理，因此每一层的能量都是相等的，同时与总能量一致，因此对于新好的全部能量可以定义为：

对某一频段的相对小波能量可以定义为：

通过对所得数值的具体分析，则可以准确的表示出装甲车辆电源系统相关数值。

4 结语

智能诊断技术不仅仅可以实现对不同波段信号的分析，还可以通过利用现代电子信息技术，对所得的波段信息进行更加清晰化的处理，这样能够为分析者更加清晰的了解波段图像，快速、准确的获得故障所在，从而进行快速处理提供了必要的技术支持，值得大力推广。

参考资料

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[2]韩秋,李旭冉,王宝玲.一种基于高维混沌系统的彩色图像加密新算法[J].计算机应用,2011,27 (8):1888-1890,1894.