【正文】 。 h=h+u*e*x1。 y=h*x139。h=zeros(1,N)。LMS算法Function[h,y]=lms(x,d,u,N)%LMS算法的實(shí)現(xiàn)%[h,y]=lms(x,d,u,N)%h=估計(jì)的FIR濾波器%y=輸出數(shù)組y(n)%x=輸入數(shù)組x(n)%d=預(yù)期數(shù)組d(n)，其長(zhǎng)度應(yīng)與x相同%u=步長(zhǎng)%N=FIR濾波器的長(zhǎng)度M=length(x)。2 基于LMS算法的Matlab實(shí)現(xiàn) 下圖是自適應(yīng)算法在計(jì)算機(jī)Matlab仿真中的程序流程圖。LMS誤差算法以誤差信號(hào)每一次迭代的瞬時(shí)平方值代替均方值，在迭代過(guò)程中用梯度的估值代替梯度，不需要計(jì)算相關(guān)函數(shù)。權(quán)系數(shù)的調(diào)整可以采用梯度下降法實(shí)現(xiàn)，但由于梯度下降法涉及矩陣求逆，同時(shí)又與輸入數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征有關(guān)，不利于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。相移后的采樣值，然后經(jīng)LMS算法運(yùn)算，其目的是獲得、兩個(gè)權(quán)值，即兩個(gè)自由度，從而使組合后的正弦波振幅和相角都可與原始輸入中干擾分量的振幅、相角相同，最后使輸出中頻率的干擾得以抵消，以達(dá)到陷波的目的。自適應(yīng)陷波的理論基礎(chǔ)是基于維納濾波的最小均方（LMS）誤差算法。自適應(yīng)濾波器的一個(gè)重要應(yīng)用就是進(jìn)行噪聲抵消。另外, 自適應(yīng)濾波器常采用LM S 算法, 其計(jì)算量小, 算法簡(jiǎn)單, 尤其適合于對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)要求較高的場(chǎng)合, 因此它被廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音信號(hào)處理、噪聲抵消、系統(tǒng)模型識(shí)別和醫(yī)學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域。 1 原理自適應(yīng)濾波器是以最小均方誤差為準(zhǔn)則的最佳過(guò)濾器。在濾波過(guò)程中，它能自動(dòng)調(diào)整濾波因子，使輸出誤差達(dá)到最小值，從而獲得最佳濾波效果。從而在工作實(shí)際中，尤其在信號(hào)處理技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。它是在維納濾波，Kalmam濾波等線性濾波基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種濾波方法。當(dāng)自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)的參考輸入為單一頻率正弦信號(hào)時(shí)，則系統(tǒng)可以構(gòu)成自適應(yīng)信號(hào)陷波器。第四章 自適應(yīng)陷波器原理在通信系統(tǒng)和電子系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)受到諸如50Hz工作頻率等單頻或窄帶干擾的影響。fft函數(shù)是由機(jī)器語(yǔ)言而不是Matlab指令寫(xiě)成的。在這類算法中是將離散傅里葉變換系數(shù)序列X(k)分解為較短的子序列。它是命名來(lái)自如下事實(shí)：在把原計(jì)算安排成較短變換的過(guò)程中，序列x(n)（通?？醋魇且粋€(gè)時(shí)間序列）可逐次分解為較短的子序列。這一原理產(chǎn)生了許多不同的算法，但它們?cè)谒俣壬暇〉昧舜笾孪喈?dāng)?shù)母纳?。FFT技術(shù)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了DSP理論和技術(shù)的發(fā)展。快速傅里葉變換是離散傅里葉變換的快速算法。1965年庫(kù)利（Cooley）和圖基（Tukey）在前人研究成果的基礎(chǔ)上提出了快速計(jì)算DFT的算法，之后又出現(xiàn)了各種各樣快速計(jì)算DFT的方法，這些方法統(tǒng)稱為快速傅里葉變換（Fast Fourier Transform）,簡(jiǎn)稱為FFT。但是，如果直接計(jì)算DFT，當(dāng)很大時(shí)，即使使用高速計(jì)算機(jī)，所花的時(shí)間也很大。MATLAB產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域：◆ 數(shù)學(xué)建模與分析；◆ 信號(hào)處理；◆ 自動(dòng)控制；◆ 通信系統(tǒng)建模與仿真；◆ 財(cái)經(jīng)金融建模與分析；◆ 圖像處理與地理信息；◆ MATLAB桌面應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。附加的大量支持建模、分析、計(jì)算應(yīng)用的工具箱擴(kuò)展了MATLAB基本環(huán)境用于解決特定領(lǐng)域的工程問(wèn)題，如MATLAB已廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)仿真、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。第三章 快速傅立葉變換與Matlab實(shí)現(xiàn)1 MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB是Math Works公司于1982年推出的一款功能強(qiáng)大、易于使用的高效數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，設(shè)計(jì)者的初衷是為解決“線性代數(shù)”的矩陣運(yùn)算問(wèn)題，取名MATLAB即Matrix Laboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的意思，它為進(jìn)行算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)計(jì)算于可視化、信號(hào)分析與圖形顯示提供了交互式應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境。檢查發(fā)現(xiàn)的籠條上有鐵心沖片的劃痕，是由于籠條在鐵心中固定不緊產(chǎn)生振動(dòng)頻繁撞擊鐵心所致。在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，一方面啟動(dòng)籠條自身的離心力與電磁力方向相反，當(dāng)離心力增加到一定程度，大于電磁力時(shí)，籠條被推到槽口方向；當(dāng)電磁力達(dá)到2倍幅值大于離心力時(shí)，籠條被吸向槽底。另外端環(huán)是籠條的短路環(huán)，電流總是力圖沿電阻最小的方向流動(dòng)，端環(huán)也會(huì)受到集膚效應(yīng)的影響發(fā)熱。眾所周知：籠條大部分處在槽內(nèi)，它的彎曲受到限制，這種限制分為兩種：一種是指向槽底的電磁力，另一種是槽壁的約束力，這兩種力合稱為約束力。但對(duì)固緊的籠條來(lái)講，它的離心力全部傳給鐵心，只有伸出鐵心部分才承受離心力，籠條離心力的表達(dá)式為： （2）式中:——籠條重量，； ——籠條重心直徑。從式中可以看出，電磁力是1個(gè)以幅值到零之間的脈動(dòng)力，具有零點(diǎn)，且近似于正弦波，但全部是負(fù)值的b波形，該值隨電機(jī)的啟動(dòng)結(jié)束而減至1個(gè)恒定值，因?yàn)樗娃D(zhuǎn)子的啟動(dòng)電流平方成正比，因而這個(gè)力很大，而啟動(dòng)電流一般是額定電流的5～7倍，它作用在籠條上把導(dǎo)條壓向槽底。主磁通主要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電機(jī)做功，而漏磁通是使繞組自身受力。下面來(lái)分析其中的電磁關(guān)系：定子繞組通電后定子磁勢(shì)產(chǎn)生兩部分磁通，一部分是僅與定子繞組環(huán)鏈的定子漏磁通；另一部分是與定、轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)環(huán)鏈的主磁通，它的路徑為定子——?dú)庀丁D(zhuǎn)子鐵心——?dú)庀丁ㄗ育X——定子鐵軛，使轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電流。1. 電磁力對(duì)籠條的作用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的條件是定子繞組通入三相對(duì)稱的電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子流過(guò)的電流再與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，使轉(zhuǎn)子受電磁力的推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。所以，分析認(rèn)為：籠條是受到交變應(yīng)力的作用才產(chǎn)生斷裂的。據(jù)有關(guān)資料介紹：疲勞現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w在交變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，材料的強(qiáng)度在小于屈服極限的應(yīng)力下發(fā)生不明顯的塑性變形使其突然發(fā)生斷裂。（4）修復(fù)后的銅條重復(fù)開(kāi)裂的多。鐵心與端環(huán)之間導(dǎo)條向電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向變形（成弧形）。鐵心處的裂縫一般發(fā)生在鐵心端部，部分槽內(nèi)也有斷裂，而且開(kāi)口明顯，有間隙產(chǎn)生。圖24 導(dǎo)條端受力示意圖 轉(zhuǎn)子斷條常見(jiàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)子斷條故障常見(jiàn)現(xiàn)象有以下幾種：（1）斷裂處多發(fā)生在端環(huán)和鐵心上。但對(duì)高速電機(jī)應(yīng)采取防止導(dǎo)條軸向竄動(dòng)和端環(huán)的徑向扭轉(zhuǎn)措施。實(shí)際上，導(dǎo)條的中部比較平直，而導(dǎo)條與端環(huán)接頭處的應(yīng)力，比導(dǎo)條移動(dòng)所容許的應(yīng)力要大。如果撓度過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)條疲勞斷裂。(4)導(dǎo)條電流引起的槽漏磁通可產(chǎn)生電動(dòng)力，這些電動(dòng)力與電流的平方成正比，而且是不定向的，可引起導(dǎo)條在槽內(nèi)產(chǎn)生徑向移動(dòng)(如圖23所示)。(3)導(dǎo)條與端環(huán)連接不良，焊得不牢固。圖22 槽內(nèi)導(dǎo)體的集膚效應(yīng)（a）槽內(nèi)導(dǎo)體 （b）電流密度的分布(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與鐵心槽之間有裝配間隙等。圖21導(dǎo)條易發(fā)生另一方面的原因則是由于集膚效應(yīng)在頻繁起動(dòng)中使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)的溫差增大：當(dāng)導(dǎo)體中通以交流電時(shí)，由于導(dǎo)體沿槽高方向上截面各部分的漏磁通匝鏈數(shù)不同，因此感應(yīng)電勢(shì)也不相同。目前，導(dǎo)條與端環(huán)焊接多采用中頻焊，正確的工藝方法對(duì)焊接質(zhì)量的影響不同，比如端環(huán)與每個(gè)導(dǎo)條相比，其熱容量相差懸殊，可能在導(dǎo)條與端環(huán)連接處產(chǎn)生過(guò)熱使導(dǎo)條質(zhì)地變得疏松，機(jī)械強(qiáng)度變差，因此易在此處發(fā)生斷裂(如圖21所示)。由此可見(jiàn)，且，是異步電動(dòng)機(jī)工作的必要條件，“異步”的名稱也由此而來(lái)。三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速始終不會(huì)加速到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。流過(guò)電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到電磁力作用，力的方向可用左手定則確定，如圖26示。－實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提；電動(dòng)運(yùn)行時(shí)恒不等于（異步）－必要條件；建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生。 原理：定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以速度切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感生電動(dòng)勢(shì)（發(fā)電機(jī)右手定則），在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中形成電流，使導(dǎo)體受電磁力作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速順?lè)较蛐D(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)左手定則），并從軸上輸出一定大小的機(jī)械功率。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過(guò)。圖26三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其轉(zhuǎn)速。這六個(gè)出線端在接線盒里的排列如下圖25所示，連接方法常用的有兩種：星形或三角形連接。一般情況下中、小型三相電動(dòng)機(jī)則多采用圓漆包線，而大、中型三相電動(dòng)機(jī)的定子線圈則用較大截面的絕緣扁銅線或扁鋁線繞制后，再按一定規(guī)律嵌入定子鐵心槽內(nèi)。電角度。三相繞組由三個(gè)彼此獨(dú)立的繞組組成，且每個(gè)繞組又是由若干線圈連接而成的。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，其作用是用來(lái)嵌放定子繞圈。（2）定子鐵心異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，～，如圖24所示。接線盒：通常是用鑄鐵澆鑄而成的，其作用是保護(hù)和固定繞組的引出線端子。端蓋：端蓋是用鑄鐵或鑄銅成型的，其主要的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，以使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能夠在定子中均勻地進(jìn)行。另外對(duì)于中、小型三相電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，它的機(jī)座還有兩個(gè)端蓋支撐著轉(zhuǎn)子，它是三相電動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。（1）外殼 三相電動(dòng)機(jī)的外殼包括機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)承蓋、接線盒及吊環(huán)等部件。 （a）銅排轉(zhuǎn)子 (b) 鑄鋁轉(zhuǎn)子 圖23籠形轉(zhuǎn)子繞組★ 定子部分三相電動(dòng)機(jī)的定子是用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖（b）所示。 1—集電環(huán)；2—電刷；3—變阻器圖22繞線形轉(zhuǎn)子與外加變阻器的連接② 籠形繞組 籠型繞組的轉(zhuǎn)子如圖23所示。（2）轉(zhuǎn)子繞組 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組一般有兩種形式即：繞線形與籠形兩種，故而可將異步電動(dòng)機(jī)分為繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)與籠形轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成。第二章 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理1 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理分析 組成結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析。在分析電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、原理及斷條原理、原因的基礎(chǔ)上，根據(jù)斷條特征分量與基波分量的特征，對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行了接近實(shí)際信號(hào)的模擬，并得出了理論性的波形與分析。對(duì)于三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)斷條故障診斷的方法目前有很多種，常用的有傅里葉變換方法、基于小波變換的診斷方法、溫升診斷方法、輸出功率診斷方法、Park變換方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法、基于自適應(yīng)陷波器的診斷方法等，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)、外關(guān)于鼠籠式異步