為了準確區分傳感器突變信號產生的原因,提出了基于數學模型的小波頻帶分析法.針對工業流程中的測控系統,分析了輸出突變信號的頻率組成與突變原因的關系．用小波頻帶分析技術，將高低頻信號分離,并進行能量統計,根據高低頻信號能量比例的變化，判斷出突變信號產生的原因．經典型控制系統的計算機仿真和恒壓供水系統實驗結果表明，該方法能夠有效地診斷出傳感器是否發生故障．
關鍵詞：在線傳感器；突變信號分析；高低頻分量；小波頻帶分析
    在測控系統中，傳感器的輸出信號受多種因素的影響，常發生突變.這些突變點數值包含有重要的故障信息，準確捕捉并區分導致這些突變點產生的原因，是傳感器故障診斷的關鍵．文獻僅依賴于傳感器的輸出時間序列來診斷傳感器的故障，把傳感器輸出信號的突變都歸結于傳感器的故障．文獻的做法是對控制系統的輸入和輸出信號分別進行小波變換，當小波函數可看作某一平滑函數的一階導數時，信號的突變點對應于其小波變換的模極大值，由此檢測突變點，并產生殘差序列和分析傳感器故障，并認為傳感器輸出信號的突變是由于傳感器的故障或系統輸入信號的突變引起的.事實上，引起傳感器輸出信號突變的原因很多，除了系統輸入突變和傳感器本身的故障之外，還有過程擾動、執行器故障、控制器故障、被控對象及外部電磁場干擾等.在實際應用中，上述傳感器故障診斷方法具有一定的局限性．通常，在工業過程控制中,被控對象的時間常數較大，不能響應突變信號中的高頻分量．作者基于小波變換的頻帶分析技術，探討分析導致傳感器輸出信號發生突變的原因，為在線傳感器的故障診斷與性能評估提供一種實用的分析方法．