基于計算機輔助測試的電視機故障排除智能系統研究

田磊，靳果，于曉楠

（1.河南工業職業技術學院，河南南陽473000；2.南昌工學院，江西南昌330031）

基于計算機輔助測試的電視機故障排除智能系統研究

田磊1，靳果1，于曉楠2

（1.河南工業職業技術學院，河南南陽473000；2.南昌工學院，江西南昌330031）

依據目標優化的數學方法，建立了故障診斷的自動化控制數學模型和計算機程序算法，并設計了計算機電視機故障自動化排除系統。將實驗和計算機仿真模擬得到的數據和電氣系統正常工作時的數據進行對比，可以及時發現電氣系統中的故障，采取相應的故障排除措施。

電視結構；自動控制；效率效益；位移曲線；應力云圖；頻率診斷；機電自動化；工業4.0

引言

在機電系統電視機故障自動化檢測系統設計中，可以分為檢測系統軟件設計和檢測系統硬件設計，主要通過軟件設計來實現故障的診斷和檢測信號輸入輸出接口的控制。利用人機交互界面，實現故障檢測的自動化。對故障信號的自動化檢測是通過傳感器來完成的，傳感器主要由三個，包括加速度傳感器、渦輪軸傳感器以及位移傳感器［1-3］。

在檢測系統的硬件設計中主要包括數字自動化控制模塊、故障診斷模式、繼電器以及放大器等，通過故障診斷檢測板來實現故障的檢測。本文利用CPLD邏輯器件進行編程，將故障診斷檢測系統和ISA總線電路進行連接，最后具有地質編譯和控制信號以及數據的鎖存等。在機電系統電視機故障自動化檢測系統，數字模塊的時序性是很重要的，系統中繼電器主要是驅動作用［4-6］。

1　電視機故障自動化檢測數學模型和算法設計

電視機故障的自動化監測過程也可以通過傳感器進行信號采集，利用目標函數優化功能對函數進行優化設計，函數的設計主要和目標函數和約束條件有關，假設目標函數為公式（1）所示。

式中，ε可以看成是極限值，其表達式如公式（2）所示。

式中，f表示頻率函數，x的表達式如公式（3）所示

對頻率函數進行積分可以得到公式（4）所示的表達式。

然后頻率特性可以將頻率函數寫成正定二次函數

通過迭代計算可以得到w梯度如公式（6）所示

因此有：

通過目標函數搜索可得到公式（8）所示的表達式：

式中，km是最優化步長，于是可以得到公式（9）所示的表達式：

由此可以解出：

最終可得

2　電視機故障自動化檢測實驗研究

為了驗證本文設計的電視機故障自動化檢測數學模型和算法有效性和可靠性，本文設計了電視機故障的自動化排除系統，并對系統進行實驗和計算機數值仿真模擬研究。圖1表示通過電視機系統計算機自動化檢測系統仿真得到的電視機電機組葉片上的一個點的位移，通過位移幅值可以看出在某一時刻的機電振動情況，如果出現大位移則說明電氣系統出現了故障，應該及時采取措施［7-10］。

圖1　位移自動化故障排除曲線

3　結語

本文將計算機軟件故障分析系統引入到了電視機故障儀器檢測系統中，設計了機電自動化的電視機故障排除系統，并對系統的性能進行了實驗研究和計算機仿真模擬，得到了位移自動化故障排除曲線，并利用計算機仿真模擬得到了電視機機電應力分布云圖。為了進一步驗證算法的有效性，本文對8個不同機組進行了頻率診斷測試，得到了8個不同機組的五階故障診斷頻率，并繪制了頻率響應的頻譜分布圖，為電視機系統的自動化故障排除的研究提供了理論參考。

［1］范小霞，古小平.壓氣站燃氣輪機模糊故障樹失效分析［J］.天然氣與石油，2010，28（6）:10-14.

［2］崔選盟.模糊邏輯診斷技術在汽油機故障診斷中的應用［J］.長沙交通學院學報，2008，24（3）:81-83.

［3］胡建榮.基于模態分析的結構損傷診斷研究［D］.成都:西南交通大學，2006.

［4］楊建.基于ANSYS的離心壓氣機葉輪振動特性分析［D］.大連:大連理工大學，2011.

［5］龍英，滕召金，趙福水.有限元模態分析現狀與發展趨勢［J］.湖南農機，2009，36（4）:27-29.

［6］章劍，方鳳鴦，金友林.LMS Test.Lab在超重訓練設備模態分析試驗中的運用［J］.直升機技術，2010（1）:52.

［7］謝志明.盲源分離技術在航空發動機故障診斷中的應用研究［D］.長沙:中南大學，2011.

［8］范小霞，古小平.壓氣站燃氣輪機模糊故障樹失效分析［J］.天然氣與石油，2010，28（6）:10-14.

［9］周海超，左言言，鮑林曉.四缸柴油機曲軸的自由模態分［J］.噪聲與振動控制，2010，12（6）:63-66.

［10］安維崢，王維民，石永強.海洋平臺海水換熱器腐蝕防護現狀與趨勢［J］.廣州化工，2010，38（1）:23-26.

（編輯：苗運平）

Research on the Intelligent System of TV Trouble Shooting Based on Computer Aided Test

Tian Lei1，Jin Guo1，Yu Xiaonan2
（1.Henan Polytechnic Institute，Nanyang Henan 473000；2.Nanchang Institute of Science&technology，Nanchang Jiangxi 330031）

This paper sets up the mathematical model and computer programalgorithm of fault diagnosis based on the mathematical method of objective optimization.The data obtained from the experiment and computer simulation are compared with the data in the normal operation of the electric system，which can be found in a timely manner.

television structure；automatic control；efficiency；displacement curve；stress image；frequency diagnosis；mechanical and electrical automation；industry 4.0

TN949.192

A

2095-0748（2016）13-0103-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.40

2016-05-12

田磊（1983—），男，河南南陽人，碩士，講師，主要研究方向：嵌入式技術與智能電子。