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某武器电缆电参量智能检测与故障诊断研究

更新时间：2020-02-15 18:20:43 大小：11M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：电缆 STM32单片机最小二乘算法 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

由于大型武器系统越来越复杂，其使用的电缆数量越来越多，对电缆电参量检测的智能化水平要求也越来越高。电缆电参量智能检测系统作为电缆故障诊断系统的核心子系统，对确保大型武器装备的正常工作具有重大意义。

本文采用下位机与PC机相结合的方法建立检测系统。下位机系统以单片机STM32作为控制核心，设计了高压直流电源模块、绝缘/导通电阻检测电路、译码驱动电路、继电器矩阵电路等;下位机软件采用可读性好、可移植性好的C语言进行编写，实现串口通信、A/D转换、I/O输出、数据处理等功能。上位机软件基于VC++6.0编译平台进行设计，主要对通信模块、数据处理、DAO数据库、人机交互界面、保存/打印结果、中英文切换等模块进行设计。上位机系统与下位机系统通过串口方式进行通信。在比较多种电阻检测方式的基础上，采取电压电流法来检测电缆绝缘电阻与导通电阻。对于绝缘电阻检测，采取单端反激式电源拓扑结构DC-DC变压器结合倍压整流电路的办法设计高压直流电源，由+12V电压分别逆变整流输出250V、500V、1000V、2000V四档高压。针对待测电缆芯数较多，为避免漏测、重测等问题，以及提高自动化、智能化程度，设计了继电器矩阵电路。针对继电器矩阵电路接口较多的问题，设计了译码驱动电路来扩展单片机的I/O口。

针对系统存在内阻而产生的误差，通过实验发现系统内阻对绝缘/导通电阻检测结果的影响。对于导通电阻检测，系统内阻显现恒定值，通过实验法获得系统内阻，并对导通电阻检测结果进行修正;对于绝缘电阻检测，其系统内阻与绝缘电阻呈线性关系，采用最小二乘算法对系统误差进行补偿修正。本文设计实验验证高压直流电源以及电缆电参量智能检测系统是否达到设计要求，实验表明，设计的检测系统能够较好的完成电参量的检测任务。

针对电缆芯数较多时，检测时间较长，首先采用故障树+FMECA分析法对电缆潜在故障进行分析，根据分析结果采用STM32+CPLD的方式设计电缆故障快速诊断系统，并进行实验验证。实验表明，设计的电缆故障快速诊断系统能够较好的达到预期的要求。