基于半功率带宽法的改进模态分析法

现有模态分析法仅根据模态阻抗的幅值大小判断谐波谐振程度,可能导致错误的分析结论。针对此局限性,提出一种改进模态分析法,引入半功率带宽法对模态分析结果进行进一步求解和改进。首先,介绍模态分析法概念;然后,基于半功率带宽法对谐振进行分析,并提出改进模态分析法,引入性能指标对谐波谐振程度进行判定;接着,对多并网逆变器进行建模,构建系统节点导纳矩阵;最后,通过理论分析和仿真验证,在MATLAB/Simulink中搭建仿真系统,验证现有模态分析法的局限性和本文方法的有效性。结果表明,谐波谐振程度同时受到模态阻抗幅值和阻尼比的影响,通过提出的改进模态分析法可实现系统谐波谐振程度的评估。

多波束高通量卫星的出向链路功率带宽平衡系统

如何合理有效分配资源成为目前卫星频率资源分配的主要问题,本文从工程角度出发,通过整合高通量卫星系统和地面多关口站系统,提出了多波束高通量卫星的出向链路功率带宽平衡反馈系统,通过此系统判断卫星载波功率与带宽是否处于正常监控循环状态.在非正常监控循环状态通过功带平衡闭环反馈算法实现功率带宽平衡的自动调节,系统配置前后星上行波管放大器内的接收电平从1.5 dB的波动压缩到0.5 dB内,小站接收载噪比波动差值从2.3 dB降低到0.4 dB,保证了功率带宽平衡,优化了固定分配造成的局限性,适用于目前的多波束高通量卫星.

高速A/D转换器的满功率带宽测试

:本文采用“相干测试”原理,推导出低于或高于奈奎斯特采样频率时的基波恢复算法,完成了高速A/D的满功率带宽测试,及相关动态参数的测试,表征了高速A/D的动态特性。

用Matlab研究半功率带宽法

随着科学技术和生产力的不断发展，测试任务日趋复杂与完善，在工程振动中阻尼比的测试分析越来越深入，对阻尼比稳定性和精度要求也越来越高。大多数分析测试是基于半功率带宽法。文章通过用Matlab对半功率带宽法的结果进行分析，对半功率带宽法的特点、适用范围及影响因素进行探讨，得出了合理的结论及求精确值的方法。

阻尼比求解的半功率带宽法和时域衰减法对比研究

准确测量阻尼比对振动控制具有重要意义,半功率带宽法和时域衰减法是最常用的阻尼比求解方法。基于锤击试验对2种阻尼比求解方法进行比较,分析各自的特点,结果表明:时域衰减法具有较高精确度;分辨率越高,二者的计算精度越高,结果也越一致;半功率带宽法的计算精度与共振峰位置有关,共振频率较低时,误差较大。研究结果为工程应用提供有效参考。

半功率带宽法与INV阻尼计法求阻尼比的研究

半功率带宽法是国内外常用的测试阻尼的方法,笔者发现半功率带宽法由于受到信号处理中的①采样频率SF②频率分辨率△f③采样频率与信号频率之比K④采样分析的长度T和⑤阻尼比D的大小等因素的影响使得测得的阻尼比值波动很大,除少数状态是可信的外,多数状态是不稳定的,有时误差惊人,得到的测试数据不能使用,易导致错误的结论。文内提出了一种创新的INV阻尼计法,它具有高精度、高准确率、操作方便等特点,使阻尼比测试有了一个突破。文内把两种方法与时域波形衰减法求阻尼比进行了对比分析,以供同行专家参考。

基于半功率带宽法的薄板涂层结构阻尼特性测试

本文主要研究了薄板-涂层结构系统的阻尼特性的测试方法与典型案例。首先介绍了半功率带宽法的识别原理,在此基础上,搭建了用于半功率带宽法测试的实验系统。采用半功率带宽法识别了带有涂层的钛基薄板结构的阻尼特性。针对涂覆TiZrN涂层前后的钛基薄板进行了阻尼特性测试,获得了系统的阻尼特性参数。对比所得的测试结果表明,薄板结构涂层后系统的固有频率发生了错频,且阻尼特性明显增大。

无线定位网络的联合功率带宽优化分析

针对功率和带宽受限的无线定位网络的定位精度易受节点测距信号的发射功率和有效带宽的影响的问题,提出一种无线定位网络联合功率带宽优化分配的算法:引入均方位置误差下限作为网络定位精度的评价标准,形成一个采用超宽带测距技术进行定位的无线定位网络,并将协同定位的思想引入定位网络;同时建立无线定位网络均方位置误差下限与节点发射功率和有效带宽的函数模型;将功率带宽优化问题建模为一个非凸优化的问题,采用粒子群算法进行求解。仿真结果表明,该算法可以降低定位网络的均方位置误差下限,从而有效提高定位网络的定位精度。

基于改进粒子群算法的多波束卫星带宽功率联合分配

由于卫星平台的限制,卫星转发器的功率和带宽资源都是有限的,资源利用率的提升就显得尤为重要。针对多波束卫星通信系统中的带宽功率联合分配问题,本文提出了一种基于改进粒子群算法的带宽功率联合分配方案。该方案以最小系统总二阶业务拒绝量为优化目标,通过引入了惯性权重、局部抑制机制和罚函数的改进的粒子群算法求其最优解,最终在系统的总容量和用户获取容量的公平性之间取得平衡。仿真结果表明,与传统算法进行对比,本文所提出的基于改进粒子群算法的方法能够显著提高多波束卫星通信系统的带宽功率联合分配的效果。

直驱式水轮机波能利用装置功率带宽设计方法研究

针对目前波能捕获装置普遍运行效率不高的情况,应用波能捕获装置控制系统虽然能够提高波能捕获效率,但是控制过程是非因果的,在控制算法实现上很难,而且装置执行机构也很难实现动作控制,所以控制过程往往难于实现。此处采用被动控制,基于功率带宽理论,通过优化设计直驱式水轮机波能捕获装置的流道形状和尺寸,在波浪的作用下,引起装置中水体的变化,从而引起装置水体质量与刚度的变化,改变了装置的固有频率,在引入计算装置固有频率的计算方法的情况下,可以确定装置的功率带宽范围。设计要点为所设计装置的功率带宽与海浪的能量谱的频率范围相适应,达到吸收大部分波浪谱中能量的目的。为了验证所提出的装置设计方法的正确性,通过物理模型试验进行了验证,并在时域和频域两个方面对试验结果进行了分析。

关于信道带宽与信号功率的互换问题——与俞宝传教授商榷

该文就本刊1987年第5期上刊登的“扩谱通信原理”一文中所指出的“纠正了‘以带宽交换功率’一类模糊的提法”,提出一些意见,与原作者商榷。实际上这是一个如何正确理解山农定理内函的问题。山农定理是通信理论中的一个核心定理。如何理解这一定理是应该讨论清楚的。

基于工作模态分析的车辆车体刚体模态识别研究

模态是表征结构固有特性的重要参数,结构模态参数的准确获取对校准模态数值计算模型以及后续结构动力修改具有重要参考意义。试验模态分析是获得大型复杂结构模态特征的重要手段。按照激励方式的不同实验模态分析可分为力锤激励和激振器激励,对于轨道车辆整车模态测试,常规的激励手段往往因其激励能量不足而难以获取车辆的刚体模态特性。因此本文以楔块组合法作为激励输入,结合工作模态分析技术(OMA)对某城轨车辆进行刚体模态参数识别,其相关试验方法及结果可为轨道车辆刚体模态参数的获取提供参考。

GH4169材料小阻尼精确测试方法研究

针对高温合金材料小阻尼的精确测试问题,设计了基于非接触测试的试验方案,通过激光测振获取悬臂梁的自由衰减时域响应,采用控制力矩的方式消除固支端可能引入的摩擦阻尼。首先,在时域对自由衰减响应信号进行带通滤波,采用自由衰减法计算悬臂梁的前3阶阻尼比;其次,在频域根据采样率和采样时长做快速傅里叶变换(fast Fourier transform,简称FFT)全景谱,分别对频谱曲线第1、第2和第3阶峰值±5 Hz频率范围采用线性调频Z变换方法(chirp Z transform,简称CZT)进行频谱细化,获得该频带范围内极高分辨率的共振峰频谱;最后,利用半功率带宽法获得材料的阻尼比。结果表明:基于带通滤波的自由衰减法可以从时域衰减曲线获得GH4169悬臂梁的前3阶模态阻尼比,基于CZT变换的频域阻尼识别方法在不增加采样分辨率和数据样本点的情况下,可以识别阻尼比为10-5量级的高温合金的材料阻尼。本测试分析方法可以为整体式涡轮颤振和受迫响应计算提供精确的材料阻尼数据。

不同激励模式下桥梁实测阻尼比差异

收集和分析了国内外学者对结构物阻尼比的实测结果,指出了当前桥梁阻尼比研究成果的局限性。为了弥补当前桥梁阻尼比实测结果匮乏的局限,针对三座典型桥梁进行了阻尼比测试,分析了影响桥梁阻尼比的主要因素。该研究发现:桥梁的阻尼比不是定值,它与桥梁的类型、测试时的激励方式、阻尼比的处理方法、测试环境等有较大的相关性。激励强度越大,测试的阻尼比数值越大。车辆激励作用下的阻尼比数值明显大于环境激励下的阻尼比数值。相同激励模式下,不同的阻尼比处理方法所计算的阻尼比数值差距较大。半功率带宽法计算的阻尼比数值的离散性要大于利用自由衰减法计算的阻尼比。建议桥梁结构阻尼比的测试中需要保证激励的一致性,避免在采样过程中出现激励程度差距较大的激励模式。

Hilbert-Huang变换在密频结构阻尼识别中的应用

Hilbert Huang变换是一种新的数据处理方法,由经验模分解(EmpiricalModeDecomposition)技术及Hilbert变换两部分组成。本文研究此方法对于密频结构阻尼识别的应用。首先对于两自由度系统模型,说明该方法用于阻尼识别的步骤。进而研究存在频率密集现象的高层建筑的阻尼识别问题。上述结果与理论值及由半功率带宽法的识别值进行了比较,对比显示Hilbert Huang方法较传统方法具有良好的识别密频结构阻尼的性能,适用于大型结构的系统识别。

桥梁工作模态分析中阻尼比识别的离散性研究

准确识别阻尼比一直是桥梁结构模态参数识别的难题。为研究工作模态分析中识别的阻尼比离散性问题,总结了现有的代表性的频域、时域和时频分析的阻尼比识别方法,指出了各种方法导致识别结果不准确的原因。以一个预应力混凝土连续梁桥的工作模态分析为例,分析了阻尼比识别的结果,研究了减小识别的阻尼比离散性的方法。结果表明:相对频率而言,阻尼比识别结果离散程度较高;在混合自由振动响应的情况下,通过增加采样时间,能改善阻尼比识别离散较大的问题,提高识别精度;利用振动水平较低的随机振动响应识别的阻尼比离散性较小。

铝合金板式节点网壳阻尼特性试验研究

为研究铝合金板式节点网壳结构阻尼特性,填补现行设计规范对铝合金结构阻尼比取值的空白,对一铝合金板式节点网壳的阻尼比进行了实测。采用锤击法对结构施加动力激励,由拾振器记录结构各点的加速度响应。通过FFT变换得出节点加速度响应频谱,采用半功率带宽法估算结构阻尼比。通过改变锤击力度、拾振器位置、敲击点位置,设计了57种工况,并测出一系列阻尼值;对所得数据进行统计分析,得出铝合金板式节点网壳阻尼比平均值,并建议此类结构阻尼比取为3.3%。运用该阻尼参数建立有限元模型,分析结构动力响应,结果表明:节点加速度响应实测曲线与有限元模型计算得到的响应曲线的峰值、周期和振动衰减规律均吻合较好,证明所测得阻尼值可为铝合金板式节点网壳的动力分析与工程设计提供依据。

阻尼材料动态力学参数自动测试系统的设计

针对阻尼材料动态力学参数测试难题,基于正弦扫频半功率带宽法及自由阻尼结构理论,设计了一套具有高性价比的阻尼材料动态力学参数自动测试系统。试验结果表明,该系统能够实现10 Hz～3 kHz频率范围内材料动态力学参数的测量。

阻尼结构减振性能的测试及分析

车身壁板的振动和噪声影响车辆NVH性能,在车身壁板粘贴阻尼衬层能够起到减振降噪的作用。利用强迫共振法测试基板(钢板)、自由阻尼结构(钢板+纯橡胶)、约束阻尼结构(钢板+纯橡胶+约束层)以及多层阻尼结构(钢板+纯橡胶+约束层+纯橡胶)四种阻尼结构试样。分析试样频谱图共振曲线得到如下结论:钢板附上衬层后的共振频率均要比原钢板试样的共振频率小;自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构相对于基板的减振百分比分别为64.19%、71.77%、73.66%,减振效果依次增强;钢板、自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构的阻尼因子分别为0.008、0.019、0.030、0.032,阻尼因子越大,阻尼性能越好,减振性能越强。并且从微观力学角度,对自由阻尼结构、约束阻尼结构、多层阻尼结构的减振机理进行了分析。

一种测量微波高Q谐振腔品质因数的新方法

传统的谐振腔品质因数扫频测量方法在实际测量时存在一定的限制。为此,针对微波高Q谐振腔,给出了一种测量其品质因数的新方法,该方法可以根据实测的谐振曲线灵活选取测量点,有效解决了传统方法中由于谐振腔受外电路影响导致测量误差较大的问题。采用该方法对一个微波高Q谐振腔进行测量,得到了较好的结果。