基于保凸保单调的分段幂函数在水位流量关系曲线拟合中的应用

文章构建一类保凸保单调的分段幂函数,它可以满足水位流量关系曲线的保单调不反曲要求,同时可以有效解决水位流量关系常规模型率定时中高水、低水无法兼顾的问题。然后将此新水位流量关系模型用于水位流量关系曲线的自动优化率定,并采用差分进化算法求解该模型,实例表明该模型可以很好地拟合水位流量关系曲线,比常用的常规水位流量关系模型拟合效果更佳,避免了人工率定的任意性并降低了人工操作的复杂性。

一种基于分段幂函数插值法的经验模态分解方法及其应用研究

针对经验模态分解(EMD)方法的分解不完全问题,提出一种改进EMD算法。该算法采用分段幂函数插值法代替原EMD算法中的三次样条插值法,实验表明其分解效果更充分更完全。在此基础上,结合时间序列分析中的AR模型,提出一种基于EMD和AR模型的故障诊断方法,并将其应用到电磁换向阀的故障诊断中。实验结果表明,该方法能够正确有效地实现电磁换向阀的故障诊断。

基于分段幂函数的LMD方法及其在轴承故障诊断中的应用

局域均值分解是一种将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数的方法,每个PF分量为一个单分量调频调幅信号。传统LMD算法对所有极值点集利用滑动平均的方法计算局域均值函数和局域包络函数,易造成过平滑现象,运算量增大,并影响分解精度。本研究对传统LMD方法进行了改进,采用分段幂函数法分别计算上下极值点集的包络线,得到的包络线具有良好的光滑性和稳定性,进而计算局域均值函数和局域包络函数,避免了传统方法过平滑现象,提高了运算效率与精确度。通过对仿真信号分析和轴承故障诊断实验,结果验证了本研究所设计方法的有效性。

一种基于小波变换和非线性分段函数的DSA图像增强算法

DSA是一种重要的医学诊断和介入治疗的技术,DSA图像质量对于医生确定病情具有重要意义。现提出了一种新的DSA图像增强算法来提高DSA图像的质量,即对图像进行前期去噪,后期增强的方法。在前期采用小波半软阈值函数去噪,提高图像的信噪比;在后期的增强处理中采用分段幂函数变换图像增强算法,从而实现在去除噪声的基础上对图像感兴趣区域进行有效增强,使处理后的DSA图像细节更清晰,便于医生根据图像进行分析诊断。

核磁共振T2谱拐点位置分段的伪毛细管压力曲线计算

为了进一步提高非线性分段幂函数法的计算精度以及将该方法用于单峰T2谱,提出基于核磁共振T2谱拐点位置(非T2谱谷值)分大、中、小孔3段的幂函数法,该方法同时适用于单峰T2谱和双峰T2谱。将计算结果与压汞实验结果对比,新方法拓展了幂函数法的应用范围,提高了计算精度,使得无论是单峰T2谱还是双峰T2谱转换后的伪毛细管压力曲线与实测毛细管压力曲线都能吻合得非常好,为利用核磁共振测井T2谱进行精确的岩石孔隙结构评价奠定了基础。

基于IMF能量熵的脑电情感特征提取研究

为提高脑电信号情感识别分类准确率,结合经验模态(EMD)分解和能量熵提出一种新的脑电特征提取方法。本研究主要介绍了EMD分解的基本原理,分析了传统EMD算法中的"端点效应",采用分段幂函数插值算法改善了EMD分解的精度和性能,然后将改进后的算法应用到脑电信号特征提取,获取脑电信号的IMF分量后计算出IMF能量熵作为情感识别的特征,最后通过分类实验对比改进后的EMD算法和传统EMD算法对脑电情感特征的分类准确率。实验结果显示改进的EMD算法能使识别率提高15%左右,并且以IMF能量熵为特征的平均识别率在80%以上,实验结果表明将IMF能量熵用于脑电信号情感识别是可行的。

基于改进局域均值分解算法的模拟电路故障特征提取方法

为解决模拟电路测试点数量少、故障特征难以获取的问题,提出一种改进的局域均值分解算法以提取模拟电路的故障特征。针对常规局域均值分解算法所采用的滑动平均方法在平滑均值与包络函数时存在速度慢、误差大的缺点,采用分段幂函数插值法对信号的上下极值点进行插值以获得上下包络线,根据上下包络线求解局域均值函数和包络函数,并采用最小二乘支持向量机对信号进行延拓以减小端点效应。采用改进局域均值分解算法对电路测试点输出信号进行分解,并计算各乘积函数的能量作为故障特征。仿真实验表明,该方法能够快速、准确地提取待测电路的故障特征向量。

EMD过程中数据拟合的算法改进与实现

分析研究了三次样条插值算法和分段幂函数插值算法的数学原理,结合两者的优势,利用端点延拓技术给出了一种更为精确的数据拟合函数构造方法。并通过Matlab软件编程实现,实验表明分段幂函数求解包络线的算法大大提高了EMD分解中数据拟合精度。

基于改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

针对永磁同步电机无传感器控制中传统滑模观测器(SMO)在估计转子转速和转子位置时存在严重的抖振现象,提出一种改进的滑模观测器控制系统。采用积分滑模面代替传统的滑模面,以提高电流误差值收敛到零的速度,增强系统的抗干扰能力;采用边界层可变的分段幂函数代替传统的符号函数,并引入随系统自适应变化的滑模增益,结合双幂次趋近律设计滑模控制律;利用Lyapunov定理证明了该滑模观测器的稳定性;最后,使用改进锁相环(PLL)提取转子位置信息。仿真结果表明所设计的滑模观测器可有效削弱系统的抖振现象,并且具有更强的鲁棒性。

语音信号中基于EMD法的情感计算

情感计算是情感语音识别的关键.经验模态分解(EMD)算法是Hilbert-Huang变换(HHT)的核心算法,采用分段幂函数插值算法求情感包络线,能达到更好的情感识别效果.利用软件MATLAB仿真了情感语音信号的经验模态分解(EMD)特性,把情感语音信号进行EMD分解后IMF做频谱变换,便能得到一个情感包络线,根据情感包络线的不同而达到情感识别的目的.