基于长周期暂态信号分析的电机驱动变换器直流母线电容在线状态监测

直流母线电容作为电机驱动变换器中最薄弱的元件之一,其老化会导致系统故障的概率增大,因此对电容老化进行在线监测至关重要。针对现有监测方法存在经济性差、采样频率高、影响系统正常运行等问题,提出一种基于长周期暂态信号分析的电容在线监测方法,用于估计电机驱动变换器直流母线等值串联电容(equivalent series capacitance,ESC)。首先,根据系统负载切换过程建立共节点感-容等值暂态模型,分析长周期暂态信号特点。其次,推导基于长周期暂态信号的在线监测模型,确定监测程序启动判定条件。然后,提出一种基于多项式重构的电容电流基线校准方法,消除传感器零漂影响,提高监测精度。最后,仿真和实验表明所提出方法的监测精度满足电容监测的要求。

双通道周期信号分离装置的设计与实现

基于解决现代工业生产中复杂信号分析难题的目标,该研究采用了创新性的“双通道周期信号分离装置”。该装置在工业仪表、控制系统和传感器等领域广泛应用,能高效精准地分离多频率、多波形混合信号。面对工业环境中频率和波形多样的挑战,该研究结合STM32平台,成功实现对周期信号A和B的准确分离和还原。装置工作原理简明清晰,信号经过预处理模块消除直流成分后,经STM32智能核心板时域离散采样和傅里叶变换等处理,实现对信号频谱特征的识别。信号再构模块则采用频率相位可编程信号发生器,对信号进行再构,最终实现双通道周期信号的精确分离。经过实验测试,装置在叠加信号测试中表现出色,成功分离多种信号组合,验证了其高效性与精确性。

时变周期信号特征提取及精度分析

信号周期是描述信号的重要特征,在信号探测和信号识别中发挥着重要作用。信号的周期、振幅和相位随时间变化,会对周期信号的提取产生影响。离散小波变换、集合经验模态分解和奇异谱分析是常用的周期信号提取方法,本文使用提取信号的最大误差和均方根误差作为精度分析的依据,分析对比3种方法在时变周期信号周期特征提取中的性能。结果表明:离散小波变换、集合经验模态分解和奇异谱分析均能实现时变周期信号的有效分离,奇异谱分析与离散小波变换和集合经验模态分解相比,精度更高。

周期信号分离创新实践教学装置设计与实现

针对电子信息类专业创新课程实践教学,以工程应用中周期信号有效分离为目标,研究开发了一种基于FPGA芯片和STM32微处理器,集信号混合、采集、频谱分析、数字滤波、信号再生于一体的双路周期信号分离实践教学装置。首先,由加法器完成两路周期信号混合,经A/D离散采样传输至FPGA芯片;其次,经带通滤波和高速采样,发送至STM32处理器进行快速傅立叶变换,经频谱分析判断识别出信号类型和频率;然后,将两路信号识别结果发送给FPGA芯片,对混合信号分两路分别进行带通滤波、波形转换、波形选择输出;最后由插值滤波处理后送入D/A再生分离信号。实验结果表明,该装置能够有效分离双路20 kHz~100 kHz正弦、三角波信号,且分离信号与原始信号特征相同、无失真,适用于信号处理类课程实践教学和新工科创新人才培养。

脉动疲劳加载下振动信号的建模及损伤演化

围绕脉动加载下的疲劳损伤演化,基于振动信号的测量数据,应用非线性常微分方程建立周期振动信号的参数化建模与损伤演化检测方法。采用多项式逼近非线性函数的策略,给出非线性常微分方程模型的最小二乘辨识方法;针对测量数据中的噪声导致参数估计偏差的问题,采用谱分析算法剔除数据中的噪声干扰;基于辨识得到的非线性常微分方程模型,建立疲劳损伤的非线性特征参数;通过脉动疲劳试验,验证了所提出方法的有效性。

含相关色噪声和周期方波信号的双稳系统的随机共振

本文研究了含相关色噪声和周期方波信号的双稳系统的随机共振(SR).在绝热极限条件下,本文利用统一色噪声逼近(UCNA)法将原系统转化为相关高斯白噪声驱动的新双稳系统,给出其Fokker-Planck方程后基于双态理论推导了系统信噪比(SNR)的表达式.本文分析了势参数、噪声参数及外力参数对信噪比的影响,发现对所有参数随机共振均出现.本研究可望为实际应用提供理论基础.

基于改进型Genesio-Tesi混沌系统的弱周期信号检测

利用混沌弱信号检测相对于传统弱信号检测来说具备抗噪声能力强和对微小扰动敏感的优势,通过周期函数策动的方法改进了Genesio-Tesi方程。分析了新方程的策动力的变化范围,数值计算和仿真表明改进型Genesio-Tesi方程随策动力变化从而发生相变的特点适合用于连续白噪声背景下的弱周期信号的检测,选取合适的混沌态过渡到周期态的检测区间,在白噪声背景下信号的最低可检测信噪比达到了-46 dB。在不同色噪声背景下也有良好的检测效果,在紫噪声背景下效果最佳,最低可检测信噪比达到-52 dB。

基于可变公共信号周期的感应干道协调控制方法

传统的感应协调控制局限于部分信号参数的优化,并未从适应交通流变化的实时趋势角度展开研究。本文针对未饱和路段的协调信号控制需求,利用时距图分析感应控制中绿时延长所产生的非公共信号周期对协调交叉口的影响,研究传统感应信号控制与协调控制相结合的信号控制方法。利用流量变化趋势图分析流量增减情况和信号参数变化的关系,并使用滚动优化的方式计算周期调整时间。提出了一种基于可变公共信号周期的感应干道协调控制方法,并结合NEMA双环相位结构设计了本文方法的感应协调控制流程。通过本文方法可实现干道协调方向信号控制交叉口周期时长的动态变化,并通过计算周期调整时间和调整绿时等参数可以得到优化后的调整背景方案。以广州市花都区紫薇路的4个相邻十字交叉口干道为算例构建仿真路网,并利用VISSIM的VAP模块建立感应控制逻辑,对绿波协调控制、传统感应协调控制和可变公共周期感应协调控制3种方法分别进行仿真实验。仿真结果表明:在未饱和状态下,相较于绿波协调控制方案和传统感应协调控制方案,本文提出的可变信号周期的感应协调方法可有效降低协调车队平均延误和停车次数,面向波动变化的交通流适应性较强,能够有效实现干道交叉口的联动控制,具有良好的协调效果。

周期信号波形识别及参数测量装置的设计实现

设计使用STM32F407 MCU为核心,增加外围信号调理电路与程控可变增益放大器模块,实现了无需手动切换档位的周期信号的波形类型识别及频率、峰峰值、占空比测量功能。所设计系统能够测量50 mV≤Vpp≤10 V、1 Hz≤f≤50 kHz的正弦波、三角波、方波信号,并能够测量方波信号20%~80%的占空比。

心动周期信号的混沌特征分析及应用

目的：研究心动周期信号（ＨＰＳ：Ｈｅａｒｔｐｅｒｉｏｄｓｉｇｎａｌ）的混沌特征和谱特征，及这些特征随年龄的变化。背景：描述心动周期信号的混沌特征的参数有：相对分散度（Ｈｒｄ），李雅普诺夫指数（Ｈｌｅ），分维数（Ｈｆｄ）以及我们提出的混沌度（Ｌｃｃ：ＣｈａｏｓｎｅｓｏｆＨＰＳ）。目前只有分维数与年龄关系的初步工作发表，未见有全面研究ＨＰＳ的混沌特征的工作报道。方法：将２６４例１４～６９岁健康自愿受试者分成６个年龄组（１０～１９，２０～２９，３０～３９，４０～４９，５０～５９，６０～６９），用本室研制的计算机化心动周期信号混沌分析系统进行测试。采用ＣＭ５导联，采样频率３００Ｈｚ，ＡＤ转换精度１２位，提取５１２个心动周期，计算Ｈｒｄ，Ｈｌｅ，Ｈｆｄ，Ｌｃ以及总功率（Ｔｆｐ）及三分段的绝对及相对功率（Ｐｖｖ，Ｐｌｖ，Ｐｈｖ，Ｐｖｒ，Ｐｌｒ，Ｐｈｒ）及平衡参数Ｒｖｈ，Ｒｌｈ（Ｒｖｈ＝Ｐｖｖ／Ｔｆｐ，Ｒｌｈ＝Ｐｌｖ／Ｔｆｐ），给出ＨＰＳ时域图，相平面图（ＰｈａｓｅＰｌａｎｅＰｌｏｔ），延迟映射图（Ｒｅｔｕｒｎｍａｐ）以及功率谱。结果：１四个混沌特征参数及功率谱的绝对及相对功率和总功率都随年龄的增加而降低，降低的重要原?

褪黑素:一个多功能的光周期信号

褪黑素：一个多功能的光周期信号汪晓飞刘志民彭树勋（香港大学医学院生理学系，香港）目录一、褪黑素的分泌（一）正常情况（二）异常情况１．生殖系统异常２．睡眠异常３．精神紊乱二、褪黑素的作用（一）生殖系统（二）脂肪代谢和毛发替换（三）睡眠（四）免疫系统（五...

单通道混合信号中周期信号的盲分离

在定义信号周期性的基础上,针对多个周期信号、多个周期信号和其他信号单通道混合的情况,提出了基于特征值分析的周期信号盲分离方法,并对算法的可行性、分离误差及分离效果进行了理论分析.仿真结果表明:该方法能适应较低的信噪比,且具有计算量小、易于实现等优点.

非整周期采样应用于周期信号的谐波分析

本文提出了非整周期采样谐波分析法。采用这种新方法分析谐波时，采样中存在的同步偏差，不但不会产生频谱泄漏误差，而且在一定条件下，还能使谐波分析次数突破传统Ｎｙｑｕｉｓｔ率的限制。提出的非整周期采样谐波分析也能借助ＦＦＴ来提高运算速度。

周期信号谐波分析的一种新方法

本文介绍一种周期信号谐波分析的新方法——准同步采样谐波分析法,能有效地减小同步偏差(采样周期与信号周期的偏差)对测量结果的影响,使基波与高次谐波均能获得相当高的测量准确度。据此原理制作的谐波分析仪已通过技术鉴定。

周期信号谐波分析的一种新方法

介绍了周期信号谐波分析的一种新方法,目的是实现非同步采样条件下周期信号谐波的精确测量与分析;通过使用周期精确测量技术、截取整数个周期、剔除均值的影响等手段,提高了周期信号谐波测量准确度,实现了周期信号谐波分量的精确测量;对谐波参数的测量结果进行了误差分析;通过一个仿真实例,验证了该方法的正确性和可行性;该方法可用于非同步条件下周期信号的谐波测量。

近百年全球平均地面气温准周期信号及其长期演变特征的分析

应用奇异谱分析（ＳＳＡ） 方法，对全球及南北半球近１００多年（１８５６～１９９７年）逐月地面气温距平序列的年际变化准周期性进行诊断分析，结果表明，全球平均气温序列中以准５～６年和准４年周期振荡最显著，其次是准两年周期振荡。各种准周期振荡年代际演变特征及其变率的阶段性，不但表现在振幅上，而且其波数亦很明显。上述特征在全球、南北半球都各有明显的差异。奇异交叉谱分析（ＳＣＳＡ）表明，全球平均地面气温的年际振荡与气候系统中其他各子系统所隐含的准周期信号具有各种耦合关系。

周期性信号之间的相位量子特征及其应用

针对周期性信号之间的普遍规律性,分析了等效鉴相频率和相位量子的概念.周期性信号除自身的变化规律外,周期性信号之间相互作用和联系的基础是相位量子,它揭示了周期性信号普遍联系的本质.实验证明相位量子是相互作用的周期性信号之间不可分割的基本个体,以相位量子为基础的测量、比对和控制能实现任意频率信号之间的直接相位比对.相位量子在主动型氢原子钟锁相环线路改造中简化了传输线路,减少了相位噪声引入,提高了性能。

非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法

针对非半周期采样信号的相位差估计问题,提出一种非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法。首先,利用频率估计的相位匹配方法对采样信号进行频率估计,得到采样信号的频率估计值;其次,对采样信号进行互相关,得到互相关信号,并通过采样信号的信号时移和互相关构造一路新的互相关信号,使两路互相关信号具有相同的误差项;然后,利用两路互相关信号得到相位校正互相关信号;最后,利用相位校正互相关信号和频率估计值获得采样信号的相位差估计值。理论分析表明,该方法消除了采样信号非半周期采样对相位差估计的影响,无需预知信号幅值即可实现采样信号相位差的无偏估计。为验证所提方法的有效性和优越性,在不同相位差、信噪比和信号长度条件下对本文方法进行了仿真实验,并利用科氏流量计进行了应用实验。仿真实验结果表明,本文方法有效提高了非半周期采样信号的相位差估计精度,其相位差估计精度优于互相关方法、数据延拓式相关方法和正交时延估计方法的相位差估计精度,更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量测量实验验证了本文方法在实际应用中的有效性。

基于变尺度随机共振的弱周期性冲击信号的检测

以绝热近似小参数的随机共振理论为依据,采用变尺度的方法实现大参数条件下的随机共振。通过调整变尺度随机共振Langevin方程的参数,成功地在强噪声背景下检测出微弱的周期性冲击信号。实验结果表明,该方法在回转类机械的振动信号分析中具有重要的实用价值。

周期和冲击混合特征信号的自适应波形分解

导出了一种适合于分解机械动态信号的基元函数 ,它与提出的自适应信号分解方法相结合 ,能够将机械动态信号分解为正弦波和冲击响应的线性展开 ,因此不仅可以从信号中提取平稳的周期波形 ,而且还可以提取非平稳的冲击响应波形 ,特别是当信号中同时含有 2种特征波形时 ,可以将其分别提取出来 .转子冲击实验结果也证实了所推导的基元函数的有效性 ,并与Gabor基元函数进行了比较 。