Hilbert-Huang變換在PHM數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、預(yù)測與健康管理系統(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用的關(guān)鍵技術(shù)。一個典型的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、健康評估、故障預(yù)測、保障決策六個部分組成。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PHM系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，對故障診斷結(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)多種類傳感器信號的設(shè)備，可完成對傳感數(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，需要采用時頻分析的方法。希爾伯特-黃變換是一種新的信號時頻域分析方法，具有自適應(yīng)的特點，被認(rèn)為是對以傅立葉變換為基礎(chǔ)的信號分析方法的一個重大突破。本文對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、與其它時頻分析方法的比較以及最終的DSP實現(xiàn)和優(yōu)化過程。優(yōu)化后的算法處理速度可達(dá)5120個數(shù)據(jù)點每秒。
　　 由于AD端采集的數(shù)據(jù)量大，而系統(tǒng)的傳輸帶寬、存儲空間有限。針對這一問題，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矛盾，因此算法在實現(xiàn)過程中采用了可變滑動窗口來兼顧兩者，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)的實時性要求。