基于秦氏模型的可复用仪器模块的研究

论述了在基于秦氏模型的虚拟仪器开发中设计可复用仪器模块的研究意义;介绍了秦氏模型及智能虚拟控件的基本概念、原理;通过对智能控件化虚拟仪器及其开发系统的深入研究,设计了可复用的数据获取模块、功能赋予模块及信号基本分析功能模块,并阐述了上述模块的复用方式。可复用仪器模块的设计,大大简化了控件化虚拟仪器的开发,提高了整个虚拟仪器开发系统的开放性、运行效率和资源利用率。

基于“秦氏模型”虚拟仪器的模态分析仪

介绍了一种崭新的基于"秦氏模型"的结构模态分析仪,该仪器可以形象的建立结构的模型,精确的采集信号数据。用离散频谱的频率抽取校正法对原始数据信号进行频谱校正,提高频谱精度,并能在频响函数的基础上进行模态参数识别,得到较高精度的模态参数,结果可以用参数和动画两种形式输出。实验结果表明本仪器所用的方法是正确的,具有很好的科学价值和工程应用价值。

集成测试技术与虚拟式仪器——面向21世纪的仪器系统

集成测试是８０年代后期发展起来的新技术。利用集成测试技术可将许多测试功能集成为一个软件库，库中的软件便形成一个包括多种功能的仪器功能库。如果这个仪器功能库由微计算机支撑，则构成了一台多功能的虚拟式仪器。在介绍集成测试和虚拟式仪器的基础上，推荐一个由笔者开发的虚拟式仪器库。

工程信号小波变换分析仪系统的研究

详细介绍小波变换信号分析仪的硬软件设计与研制。通过若干应用实例说明小波变换信号分析仪对于识别和处理脉冲信号、奇异信号和非平稳信号具有独特的功能，是目前最先进的信号分析仪系统。

信号处理中的小波分析

介绍了母小波和完全小波系的概念，详述了它们的数字特征。给出了连续小波变换、离散小波变换和二进离散小波变换的定义并参考Ｒ２空问的矢量表达式导出了它们的逆变换。

面向21世纪的绿色仪器系统

提出一种被测试功能“激活”的智能虚拟控件的新概念。这是一种带测试仪器功能的小型“智能测试仪器单元”,通过积木式的拼搭 ,可直接在PC机内形成各种类型的智能化虚拟式仪器并显示在屏幕上。这是测试仪器的一种全新的概念 ,是测试仪器技术自虚拟仪器之后又一次重要的突破。这一概念的出现 ,将使仪器资源得到更进一步的扩展和延伸。可以认为智能虚拟控件一经诞生将从根本上改变测试仪器的设计与生产模式 ,使仪器不仅可在 PC机内进行加工制造 ,而且使其产品进入绿色产品制造体系 ,现有的仪器将逐一被具有绿色仪器特征的智能控件所取代。

传动链动态精度检测的新方法——QL系统

本文介绍一种由著者首次提出的齿轮加工机床传动链动态精度检测的新方法—QL系统。新方法具有很大的使用复盖面,它不仅适用于中等规格的机床,而且特别适用于超低速、大传动比的大型齿轮机床传动精度的检测。

虚拟仪器——测试仪器从硬件到软件

从虚拟仪器的概念出发 ,介绍了虚拟仪器的研究现状 ,详细说明了虚拟仪器的结构系统、特点及其应用前景。指出虚拟仪器是计算机技术发展的产物 ,是计算机硬件、软件和仪器技术的完美结合。虚拟仪器的出现 ,标志着测试仪器走向计算机化 ,测试仪器的功能结构和控件结构走向软件化。

“岩石模型”大型仪器库实现原理的研究

自在《机械工程学报》2007年第7期第一次发表"岩石模型"概念这一创新思想以来,这一模型的研究取得较大进展。介绍"岩石模型"研究进展的情况,其中包括"岩石模型"大型仪器库的实现原理及关键技术,详细描述"岩石模型"内部"层间结构"的计算机表达;详细阐明虚拟仪器的智能开发系统模型和智能开发原理,智能开发系统模型的基本作用回路等,自动拼搭方案;分析大型仪器库的形成原理,基于刻面分类和知识发现的岩层管理及创建;介绍典型"岩层"仪器库的建立及初步应用。"岩石模型"从根本上改变仪器的设计、制造和使用模式。

岩石模型:机械系统大型测试仪器库

在作者前期成果的基础上,提出一类新型的复杂功能系统或大型仪器库原理,这一原理集中地反映在首创的岩石模型之中。岩石模型在理论上是对全部机械系统的测试仪器建立“有界无限”的统一模型,实现任何测试功能或仪器都将通过集成制造包含于这一系统(岩石模型)之中。基于这一模型理论,对测试功能和仪器进行多次、深度集成制造,并对岩石各“岩层”进行分合操作,便形成一个“有界无限”、包含大量测试仪器并可供实际使用的复杂、大型测试仪器库。

高速小型传动链动态精度测量系统的研究

介绍了高速小型传动链动态精度测量系统（ＱＨＳＳ）、高精度小型分度光栅式传感器的设计与研制以及提高测量精度、装置的分辨率、传动链转速（＞３０００ｒ／ｍｉｎ）和传感器信号频率（＞１ＭＨｚ）的途径。

应用基础性研究成果的形式及其转化

结合作者自己的项目成果对应用基础性研究的性质、成果形式、成果与应用、成果与市场问题进行了若干思考。着重阐明了应用基础性研究成果的3种形式，即解析形式、工程形式、市场形式，并说明机理研究与应用、市场之间存在着紧密的内在联系。

大型齿轮传动系统动态测量技术的重要发展

介绍国家自然科学基金项目——“大型传动系统动态测试新方法与装置”的研究成果。项目研究成功的“双行波传感原理”、“传动比电轴变换原理”和“相对法误差分离原理”是齿轮传动系统动态测量的最新方法。利用这些新原理设计研制成功的最新测量装置，其最大特点是它不仅可面向中小型、中小传动比而且特别适用于大型、大传动比、低速、超低速齿轮传动系统的动态精度和动态特性的测量。

一项具国际先进水平的小波理论应用成果

利用国家自然科学基金资助项目“工程信号处理中的小波基与小波变换信号分析仪系统的研究”中的理论成果——小波直接变换理论、小波基二次采样方法和小波基库，完咸了面向工程背景的小波信号分析系统的技术设计， 从而使我国有机会首先研制成功智能化小波变换信号分析仪。小波变换独具的“局部化”特性， 使小波信号分析仪成为探测和识别奇异信号和分析非平稳随机信号的有力手段， 并己成为动态测试与分析仪的发展方向。

QLSA-1信号分析仪及其应用

介绍了在消化吸收国内外先进技术的基础上,研究成功的一种具有全汉字提示系统的“软、硬”件结合的信号分析(FFT)仪。重点阐述了该仪与同类仪器相比的突出特点及其功能原理和应用范围,还给出了该仪器在工程应用中的几个典型应用实例。

机床传动链误差分析与故障诊断

本文介绍传动误差的频谱表示法,误差信号的数据处理及其误差分析与故障诊断中的应用。

基于瞬时频率估计的旋转机械阶比跟踪

提出了基于瞬时频率估计(Instantaneous frequency estimation,IFE)实现旋转机械阶比跟踪的新方法,其优点是简化了阶比分析对硬件的要求,用软件的方法实现了阶比跟踪,仿真与实际测试试验验证了本方法的正确性。本方法实现了旋转机械非平稳振动信号中参考轴瞬时转速的跟踪、估计算法,为阶比分析的实际应用提供了一种新方法,是对原有阶比跟踪技术的有力补充,特别适合于虚拟仪器发展的要求。

Hilbert-Huang变换中的理论研究

1996年 ,NordenE .Huang等人提出了一种新的非平稳信号的时频分析方法———Hilbert_Huang变换 (HHT)。它以瞬时频率为基本量 ,以固有模态信号为基本信号 ,与以往的时频分析方法相比有明显的区别 ,在应用中已表现出了独特的优点。但这一新方法还处在发展阶段 ,在建立严密的理论和方法的完善方面还有许多事要做。本文首先对这一方法作了简单介绍 ;然后借助振动信号模型提出了固有模态信号应满足的一个重要数学条件 ,进而建立了固有模态信号的数学模型 ;基于这一模型 ,论证了固有模态信号对局部对称性要求的必要性 ,以及用极值点拟合固有模态信号包络线和经验模态分解的合理性。这些工作使Hilbert_Huang变换的研究向前迈进了一步。

一种振动信号新变换法的研究

该文借助振动信号模型直观地阐明瞬时频率的物理意义 ;引出固有模态的概念及其应满足的条件 ;介绍Norden.E.Huang等人提出的关于固有模态瞬时频率的求法 [1 ] 、关于信号组成的创造性假设及 Hilbert- Huang变换信号分析法的主要内容、经验模态分解的过程和希尔伯特谱、边际谱的概念等 ;分析 Hilbert- Huang变换的有效性、先进性和目前急需解决的问题 ;给出 Hilbert- Huang变换的计算机实现流程图。最后通过分析实例检验 Hilbert-Huang变换的有效性和优越性。

智能虚拟控件及仪器

一.引言 1999年10月在国家自然科学基金委机械学科主持召开的“21世纪仪器仪表研讨会”上，本文作者之一秦树人提出了“智能虚拟控件”的概念。同年12月在国家自然科学基金委主持召开的“十五优先领域研讨会”上他又进一步提出了“智能控件化虚拟仪器”的形成和虚拟仪器拼搭场的概念和仪器拼搭的方法，