ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＷＯＲＬＤ・ 数学建模在捐Ｅ查中波广播发射机软故障点过程中的应用 山西新闻出版广电局阳泉中波台 李正鸿 【摘要】数学建模是一种模拟，是用数学符号，数学式子，程序，图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观 现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。文章针对ＤＡＭ中波发射机和ＰＤＭ中 波发射机出现的软故障进行分析判断，研究了数学建模在其中发挥的重要作用。为排查发射机故障提供了新思路。 【关键词】数学建模；中波广播发射机；排查软故障 中波广播发射机的故障包括硬故障和软故障。根据故障点的多 少又可分为单故障和多故障。相对硬故障而言，软故障发生的频率 不定，有时表现出来的故障呈多样化，这就增大了检修工作者查找 软故障点的难度。那么怎样才能更好地排查发射机的软故障点呢？ 我总结这几年的检修经验，认为用好数学建模这个工具，可以帮助 我们更好地排查发射机的软故障。数学模型‘一般并非现实问题的直 接翻版，它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分 析，又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。我们在排查发射机 软故障的过程中，需要将故障现象抽象、提炼为数学模型，运用数 学严密的逻辑性来帮助我们查找软故障点。 １ ＤＡＭ中波发射机联锁故障判断 １０ｋｗＤＡＭ中波发射机发生过门联锁故障，发射机故障关机 后，重新开机又能开启。如果是相关元器件损坏，故障关机后是不 能重新开机的，所以我怀疑是门联锁电路上有接触不良的地方，导 致发射机不定时关机。 １．１分析思路及函数模型 那么究竟是哪里接触不良呢？这就要用到控制变量的思路来 建模，所谓控制变量法，是指在研究某个物理量与多个影响因素之 间的关系时，只改变其中的一个影响因素，而保持其他影响因素不 变，从而确定这一影响因素与该物理量之间的关系。依次类推，对 有关因素逐个进行判断，就能得出该物理量与其相关因素之间的关 系。以欧姆定律为例，在研究电流Ｉ与电压ｕ的关系时，首先要保 持电阻Ｒ不变，通过改变电压ｕ实验得出结论：导体的电流与导体 两端的电压成正比；再保持电压Ｕ不变，通过改变电阻Ｒ实验得出 结论：导体的电流与导体的电阻成反比。数学中研究多元函数也 要用到控制变量法。ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）是一个二元函数，Ｚ由两个变量Ｘ，Ｙ 决定。改变Ｚ的值可以有三种途径： （１）保持Ｙ不变，改变Ｘ的值； （２）保持Ｘ不变，改变Ｙ的值； （３）同时改变Ｘ和Ｙ的值。 １－２处理过程 首先排查门开关，门开关有两个：电源门开关和功放门开关。 这个排查过程可以将它抽象为ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）的数学模型，ｚ代表门开 ・１５０・屯子世界 关故障，ｘ，ｆ－￣表电源门开关故障，ｙ代表功放门开关故障。软故障点 不外乎上述三种情况，我们依次排查即可。排查过程为： （１）功 放门开关不动，短接电源门开关。门联锁故障任然存在； （２）电 源门开关恢复原状，功放门开关换成新的，门联锁故障任然存在； （３）电源门开关也换成新的，联锁故障消失，门联锁恢复正常。 通过检修我们发现，两个门开关都有接触不良的问题，属于ｚ＝ｆ （ｘ，ｙ）这个数学模型的第三种情况。 １．３思路拓展 前不久发射机发生的电缆联锁故障，故障原因是有功放块没有 插好。如果故障点不是这个，就需要运用控制变量法分别排查调制 编码板和功放合成母板之间的电缆是否接好；直流稳压板和调制编 码板的电缆是否接好；调制编码板和监测显示板之间的电缆是否接 好。数学模型为ｗ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）。Ｗ代表电缆连锁故障，ｘ，ｙ，Ｚ分别代 表上述三个接口。由于１０ｋｗ中波发射机的接口较多，发射机的接 触不良的软故障由多个因素共同决定，使用控制变量法思考问题并 建立多元函数的数学模型，可以将多个因素拆解为单个因素逐一排 查，最终确定软故障点。 ２ ＰＤＭ中波发射机功放故障判断 在一次例行检修的过程中，我对３ｋｗＰＤＭ发射机吹尘后，试 机的过程中发现该发射机的２号功放没有电源输入；重新开启发射 机，２号功放有电源输入但是６个功放均没有调制输出。有值班同志 反映该发射机的５号功放主电源灯有闪烁，并不是常亮状态。 ２．１思路分析及建集合模型 现在发射机有三个故障现象，我把这三个现象设置为三个集合， Ａ集合表示２号功放故障：Ｂ集合表示５号功放故障；Ｃ集合表示调制故 障。建立数学集合模型来查找软故障点。那么这三个集合有没有交集 Ｄ呢？Ｄ＝ＡＮＢＮＣ。也就是说该发射机是否存在一个部位，当该部位 出现问题的时候，可以同时导致这三个故障现象的发生。 ２＿２查找故障点及维修 通过查看图纸，我发现主整滤波的ＸＴ插座的ｌ２脚给２号功放提 （下转第】５２页） ＥＬＥＣＴＲＯＮｌＣＳ Ｗ０ＲＬＤ・ 会导致测量结果的不同，因此在侧此项测量中必须提高重视。 ４．传感器在数控机床中的应用 三、结束语 工作人员指出，数控机床主要原理体现在数控技术上，比如 工作人员通过借助数字信号来实现对整个机电一体化系统的自动控 目前传感器已经在机电一体化系统中得到了很好的应用，在 制，在此过程中数字信号的产生及时为传感器检测被测对象动作提 此基础上不仅提高了系统运行速度还有效保证了机电一体化工作质 供了科学依据，并及时将数字信号发送给机电一体化系统【５】，继而 量，实现了对机电一体化系统中各个运行参数的有效检测，为一体 机床依据系统指示进行相应操作，以此方式成功完成了任务，工作 化操作带来了更多的便利。在现代技术的不断发展下，人员不断加 人员及时获取了系统信息，有效提高了工作效率，与此同时将传感 强对传感器检测技术的大力研究，使其检测技术实现进一步突破。 器在数控机床中的应用效果得到了很好的体现。 人员要加大对传感器的应用力度，同时根据被测物体实际状况来选 ５．传感器在生产加工中的应用 择合适传感器，从而积极促进机电一体化系统的可持续发展。 （１）传感器在切割过程中的应用 在自动化生产切割的过程中，使用传感器可以有效减少人工失 参考文献 误，有效保证切割质量，因此说，传感器的应用对生产切割工作起 【１１徐远雷．传感器及检测技术在机电一体化中的应用Ｕ１．科技创 到了决定性的影响。如上所述不仅提升了机器使用的力度还能够实 新与应用，２０１６（５）：１１２—１１２． 现对机器振动频率，声音，发电使用功率的有关数据的准确感应和 【２】尹峰．传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用Ｕ】．南方 科学分析，有利于工作人员及时对机器进行有效控制和调节。 农机，２０１６，４７（５）：８２—８２． （２）传感器在检测环节的应用 【３薛令甲．３】传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用Ｕ】．建 监督检测功能是传感器的主要功能特征，同时这一特征目前在 筑工程技术与设计，２０１５（１３）：２６—２６． 机电一体化系统操作中得到了广泛应用。使用传感器的主要目的是 ［４１钱志．机电一体化中传感器及检测技术的实际运用【Ｊ］．科技 检测产品质量，以此保证产品性能，在工作人员不断探索下，传感 风．２０１７（１６）：２７７—２７７． 器在产品确认以及安装位置确定等方面也得到了很好的应用，比如 【５】李烈熊．机电一体化系统中传感器与检测技术应用分析…．科 利用传感器来确定加工零件属性，继而来判断加工零件是否符合零 技展望，２０１６（３５）：２２—２２． 件生产标准，安装方位等工作要求。 （上接第１５０页） 供．２３０Ｖ电压，１５脚给５号功放提供一２３０Ｖ电压，１９脚连接脉宽调制 感觉是发射机有多个部位有故障。但是若能发现它们之间的联系， 器，负责主电源采样。如果ＸＴ插座有故障，那么就会同时导致上 找到它们的交集，我们就会圈定故障部位。故障部位可能是一个， 述三个现象的发生。ＸＴ插座就是我要找的Ｄ集合。 也可能是多个，这要根据图纸来判断。 ３总结 上述１０ＫＷ ＤＡＭ中波发射机的故障现象属于多故障和软故障， 简称多软，我建一个二元函数模型ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）来查找故障点；３ｋｗ ＰＤＭ中波发射机的故障现象属于单故障和软故障，简称单软，我建 图１ 立Ｄ＝Ａ ｆｌ Ｂ ｎ Ｃ的集合模型来查找故障点。可见不论是多软故障还 打开ＸＴ插座，我发现该插座已经裂开成为三部分，只是因为 是单软故障，都可以通过数学建模来帮助我们找到故障点。 外壳挤压，它们还能拼在一起。这种工作状态有很大的安全隐患， 我们决定立刻更换ＸＴ插座。ＸＴ插座共有２Ｏ个脚，其中第７脚悬空， 参考文献 更换该插座就要将ｌ９根电线从旧插座拆下并焊在新插座上。插座空 【１］应毓海，袁长斌．中、短波调幅广播发射实用教程【Ｍ】．合肥：合 间小，焊接数目多，我们分工协作克服困难，终于换好了该插头。 肥工业大学出版社，２０１３：２４１． 重新试机，发射机正常。发射机出现多个故障现象时，给人的第一 ・１ ５２・电子世界
