[发明专利]一种基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法

权利要求书

1.一种基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

步骤1、根据控制阳极电流来构建微波源的数学模型G(s)；

步骤2、计算微波源输入信号U(t)和输出信号I(t)在多尺度下的小波变换，即计算Wf_sU(t)和Wf_sI(t)；

步骤3、用Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的极值点检测出U(t)和I(t)的均值突变点；

步骤4、比较Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的极值点，去除Wf_sI(t)中由于U(t)突变而造成的极值点，剩余的Wf_sI(t)的极值点就对应着系统参数的变化，即微波源系统发生故障的时刻。

2.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法，其特征在于：所述步骤l中，磁控管工作时，通过改变阳极电压来调节输出功率，将输出功率的反馈控制等效为阳极电流的控制，进而通过控制阳极电流构建出微波源的传递函数模型，其中输入信号U(t)为阳极电压，输出信号I(t)为阳极电流。

3.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法，其特征在于：所述步骤2中，微波源输入信号U(t)和输出信号I(t)在多尺度下的小波变换表达式分别为：

式中，*表示卷积，s为尺度参数，是基本小波ψ(t)在尺度s上的伸缩，s≠0，且

4.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法，其特征在于：所述步骤3中，输入信号U(t)的均值突变点是其小波变换Wf_sU(t)的极值点，输出信号I(t)的均值突变点是其小波变换Wf_sI(t)的极值点。

5.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换的大功率微波加热系统微波源的故障检测方法，其特征在于：所述步骤4中，微波源系统发生故障和输入信号U(t)的均值突变都会导致输出信号I(t)的均值发生突变，用Wf_sU(t)和Wf_sI(t)中的极值点分别检测出U(t)和I(t)的均值突变，比较Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的极值点，去除Wf_sI(t)中由于输入信号U(t)突变而造成的极值点，则剩余的Wf_sI(t)的极值点就对应着系统参数的变化，即微波源系统发生故障的时刻；

令

其中是J＝min_K∑_l[Wf_sI(t)-Wf_sU(t)]²的最小二乘解，由微波源正常运行时的测量数据计算得到。