考虑极端天气冲击过程的风电机组竞争失效可靠性评估

针对风电机组的运行可靠性易受极端天气影响的问题,提出了一种考虑极端天气冲击过程的风电机组竞争失效可靠性评估方法。同时考虑风电机组自然退化、极端天气冲击导致的瞬时退化以及极端天气持续过程产生的加速退化,构建极端天气下的风电机组综合退化模型;考虑风电机组退化过程对其耐冲击性能的影响,建立风电机组竞争失效可靠度模型以评估风电机组可靠性;基于我国北方某风电场工程数据和极端天气历史数据评估了某2 MW风电机组的可靠性并进行了参数灵敏度分析。结果显示,到第5年时,仅考虑自然退化的方法评估风电机组可靠度为0.84,而考虑极端天气冲击过程的方法评估风电机组可靠度为0.178,后者更加符合工程实际。通过模型参数的灵敏度分析发现,运行时间超过3年后,退化失效开始逐渐影响风电机组的可靠性。

改进声发射信号的桥梁焊缝裂纹识别仿真研究

针对因环境中存在过多噪声,导致桥梁焊缝裂纹识别精准度低的问题,提出基于声发射信号的桥梁焊缝裂纹识别方法。利用传感器提取桥梁周围的实时信号,通过信号在周期序列上的幅值变化,判定噪声信号,采用小波变换算法对噪声信号实施重构变换,建立硬阈值和软阈值函数,约束噪声信号。采用神经元传递函数计算原始信号序列中隐含层神经元的具体特征表现参数,得到信号的特征类间平均值,通过类间参数求得特征量。以带有声发射信号提取技术的传感器作为识别载体,将特征参数输入到识别传感器中,针对不同的桥梁测试点,建立焊缝裂纹识别通道,完成有效识别。实验结果证明,所提方法的识别精准度较高,无论是以持续频率还是持续时间信号作为测试指标,均能实现高效识别。

短壁工作面回采巷道围岩变形破坏特征及控制技术研究

针对辛置煤矿短壁工作面回采巷道围岩破坏情况,通过FLAC3D数值模拟软件,分析其塑性区扩展形态、剪应力演化形态、采动支承应力分布规律,结合现场实际情况,设计了适用于防冲性的回采巷道顶板强护顶支护方案,既能有效控制顶板变形,还增加了现场施工速度,提高了短壁煤柱工作面回收速度,现场应用效果良好,为同类型地质条件回采巷道围岩控制提供一定思路。

融合生成对抗网络和难例挖掘的产品质量预测模型

针对连续性工业生产特点,重点关注类别不平衡造成的不合格样本召回率低问题。为了从高维数据提取有效特征,结合one class F-score和最小冗余最大相关性在特征提取方面的优势,有效降低特征维度并提取有价值特征;利用Wasserstein生成对抗网络(WGAN)方法扩增不合格样本数量;通过类别权重优化Focal Loss函数以提高困难样本识别率;通过轻量级梯度提升机算法结合阈值移动策略,构建基于WGAN数据增强和难例挖掘技术的质量预测模型(WGAN_Focal Loss_LGB(TM))。将所提模型应用于开源SECOM数据集,验证了所提方法的有效性。

基于回溯的迭代硬阈值算法

针对压缩传感(Compressed sensing,CS)理论中迭代硬阈值(Iterative hard thresholding,IHT)算法迭代次数多和时间长的问题,提出基于回溯的迭代硬阈值算法(Backtracking-based iterative hard thresholding,BIHT),该算法通过加入回溯的思想,优化了IHT算法迭代支撑的选择,减少支撑被反复选择的次数.模拟实验表明,在保证重建质量的前提下,相比较于IHT和正规化迭代硬阈值(Normalized IHT,NIHT)算法,BIHT算法的重建时间降低了2个数量级.用本身稀疏的0-1随机信号的重建实验表明,若测量次数和稀疏度相同,BIHT算法的重建概率高于IHT算法.

基于小波阈值去噪算法的研究

在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,该函数不仅易于计算,而且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。实验结果表明,该方法可以有效地去除白噪声干扰,无论在视觉效果上还是在信噪比和均方误差定量指标上均明显优于常用的软、硬阈值及改进的软硬阈值折中算法,充分体现出小波阈值去噪方法的优越性。

语音重构的DCT域加速Landweber迭代硬阈值算法

重构信号的最基本理论依据是该信号在某个变换域是稀疏的或近似稀疏的。基于语音信号在DCT域的近似稀疏性,可以采用压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论对其进行重构。压缩感知理论中的迭代硬阈值(Iterativehard thresholding,IHT)算法以其较好的性能被广泛用来重构信号,但其收敛速度比较慢,如何提高收敛速度,一直是迭代硬阈值算法研究的重点之一。针对压缩感知理论中的IHT算法收敛速度相当慢的问题,提出了语音重构的DCT域加速Landweber迭代硬阈值(Accelerated Landweber iterative hard thresholding,ALIHT)算法。该算法对原始语音信号做DCT变换,然后在DCT域将每一步Landweber迭代分解为矩阵计算和求解两步,通过修改其中的矩阵计算部分实现Landweber迭代加速,最后通过迭代硬阈值对信号做阈值处理。实验结果表明,加速Landweber迭代硬阈值算法加快了收敛速度、减少了计算量。

用于电阻层析成像的快速自适应硬阈值迭代算法

针对电阻层析成像技术图像重建具有严重病态性的问题,提出了一种稀疏重建算法——快速自适应硬阈值迭代算法,研究了噪声对该算法在电阻层析成像图像重建效果上的影响,并通过仿真和模型实验测试了该算法的性能.结果表明:一定强度范围内的噪声对硬阈值迭代算法、自适应硬阈值迭代算法和快速自适应硬阈值迭代算法的影响较小.快速自适应硬阈值迭代算法成像速度更快,且该算法重建图像的空间分辨率相对其他两种算法也有较大的提高.

基于改进阈值函数的小波域去噪算法的研究

在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪算法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,此函数不仅易计算,且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。试验结果表明,该方法可有效地去除白噪声干扰,无论在视觉效果还是在信噪比和均方误差定量指标上均明显优于常用的软、硬阈值及改进的软硬阈值折中算法,充分体现出小波阈值去噪方法的优越性。

一种改进的小波阈值去噪算法及其仿真分析

针对小波阈值去噪方法中传统软硬阈值法各自存在的缺点,提出了开方法阈值去噪法。该方法对阈值的处理采用开方逼近的思路,使其曲线能很快逼近硬阈值方法曲线,并具有较好的连续性,克服了硬阈值法不连续和软阈值法有恒定偏差的缺点。通过仿真试验将开方法与其他三种方法的去噪效果进行了对比。结果证明,新方法兼顾了软硬阈值法的优点,去噪效果更好,信噪比更高。

基于离散小波变换的滤波方法研究

推导出了经过多次离散小波变换后,白噪声在不同尺度上方差的另外一种表达式,应用到小波域硬阈值滤波中,通过数字仿真发现,二进小波的计算量较大,滤波效果较好,离散小波的计算量较小,滤波效果稍差,并对原因进行了说明。

迭代硬阈值压缩感知重构算法——IIHT

研究了压缩感知信号重构算法的理论,针对迭代硬阈值(IHT)重构算法对测量矩阵的过分依赖、计算复杂度高、运算时间长的缺点,通过修订迭代硬阈值重构算法的代价函数和自适应地调整迭代步长的选取原则,设计了一种迭代硬阈值重构算法——IIHT。IIHT算法显著提高了信号精确重构的概率,降低了算法的计算复杂度,进一步减少了算法的运算时间,加快了算法的收敛速度。

基于小波分析的改进软阈值去噪算法

总结了Donoho等人提出的软阈值法和硬阈值法的缺点,并在二者的基础上,提出了一种新的阈值去噪方法——改进软阈值去噪法。该方法很好地结合了软、硬阈值法的优点,同时又可以有效去除低频段的噪声。讨论了改进软阈值法的原理,给出了其模型;通过实验将新方法与传统的软、硬阈值法的去噪效果进行了对比。结果证明,新方法的去噪效果在时域和频域上都优于传统方法,而且信噪比更高。

小波消噪阈值选取的一种改进方法

介绍了阈值计算的SURE阈值、多分辨率SURE阈值和平移不变阈值,以及硬取阈值、软取阈值估计子,同时提出了一种新的小波消噪阈值选取方法,与硬取阈值、软取阈值进行了比较。仿真结果表明,消噪效果有明显的改观。

一种改进的小波消噪阈值选取方法

在3σ准则及半硬取阈值(SHT)的基础上,介绍了一种新的阈值函数。该阈值函数不仅克服了硬阈值函数不连续的缺点,并且解决了软阈值函数存在的恒定偏差。仿真结果表明,消噪效果有了明显的改观。

一种新的小波收缩统一阈值函数

提出一种新的小波收缩统一阈值函数,并证明了新阈值函数具有收敛性,通过调节可变参数的取值可以改变新阈值函数的趋向,为图像阈值去噪的自适应处理提供了可能。此外,给出了新阈值函数的期望、方差与风险的关系式。仿真结果表明新阈值函数不仅能有效去除噪声,而且比两种经典的阈值函数有更高的灵活性,可以获得更高的信噪比和更好的视觉效果。

非高斯噪声背景下小波阈值算法分析

针对小波阈值算法以高斯噪声为研究背景的局限性,为解决硬阈值函数不连续和软阈值函数估计小波系数和分解小波系数存在恒定偏差的问题,在非高斯噪声背景下提出一种新的小波阈值算法。新阈值函数从Garrote阈值改进而来,引入了高阶幂函数。该算法首先对加入一类非高斯噪声的信号进行小波分解,然后根据新的阈值函数对每层高频小波系数进行量化,最后用小波分解的低频系数和处理过的高频系数重构信号。在非高斯噪声背景下进行的仿真结果表明,新阈值函数去噪相对于软阈值、硬阈值、两类改进阈值以及Garrote阈值在信噪比和最小均方误差上都得到了改善。

硬地层稳压稳扭钻井提速技术

采用PDC钻头钻进硬地层时,如果破岩扭矩较小或波动幅度较大,易造成钻头恶性振动和钻头使用寿命短,从而导致机械钻速低和钻井周期长。因此,建立了PDC钻头破岩所需门限扭矩的计算模型,以门限扭矩定量计算为核心、平稳传递钻柱应变能为手段,形成了硬地层稳压稳扭钻井提速技术。该技术通过优化井眼尺寸、选用合适的钻头和冲击类辅助破岩工具,降低破岩门限扭矩和门限钻压;通过选择合适的井下动力钻具,为钻头提供足够的破岩能量;通过选用减振工具和优选钻井参数,降低振动,保证钻头运动平稳。稳压稳扭钻井提速技术在夏河1井古生界硬地层进行了现场试验,二叠系机械钻速提高485.6%、全井机械钻速提高70.4%,取得了显著的提速效果。研究结果表明,稳压稳扭钻井提速技术能够提高硬地层机械钻速,可为复杂地层钻井提速提供借鉴。

一种新的小波消噪阈值选取方法

小波多尺度分解是一种有效的信号去噪方法。对于非平稳信号的消噪,主要是选取合适的小波及每层小波系数的阈值。介绍了阈值计算的SURE阈值、多分辨率SURE阈值和平移不变阈值,以及硬取阈值、软取阈值估计子,同时,提出了一种新的小波消噪阈值选取方法———半硬取阈值(SHT,SemiHardThresholding),并利用电子测量中的3σ准则和已有研究成果,提出了相关参数的确定原则;并与硬取阈值、软取阈值进行比较。仿真结果表明,消噪效果有明显的改观。

基于压缩感知的稀疏多径信道估计

提出了一种基于压缩感知理论的稀疏多径信道估计方法。利用训练序列设计了一种简化的Toeplitz结构观测矩阵,证明了观测矩阵满足限制等距特性,可以作为压缩感知的观测矩阵。根据此矩阵的近似正交性特点对正则化迭代硬阈值算法进行简化,并引入精英策略提出一种归档正则化迭代硬阈值估计算法。仿真结果表明,该估计方法相对于迭代最小二乘法具有更优的性能,且提出的归档正则化迭代硬阈值算法兼具收敛速度快和稳定性高的优点。