基于多重预设广义频率响应函数模型的故障诊断方法

为了避免在基于非线性谱分析的故障诊断中估计被分析系统当前的广义频率响应函数(GFRF) ,提出了一种基于多重预设GFRF模型的故障诊断方法 .该方法使用不同的预设GFRF模型来表征系统的各种工作模态 ,并根据各预设模型与系统当前状态的匹配程度来判定系统故障 .应用这一方法对实际的车辆减震弹簧的故障进行了诊断 ,测试结果表明 ,该方法对于工程应用是可行的 ,且该方法能避免在线估计GFRF ,具有在线计算量小。

基于广义频率响应函数的非线性控制系统的闭环稳定性研究(英文)

本文基于广义频率响应函数，讨论了一类非线性控制系统的闭环稳定性问题，给出了输入输出频域稳定性判据条件，最后，利用仿真例子对结论进行了验证．

一类非线性系统的广义频率响应函数

基于Ｖｏｌｔｅｒａ泛函级数描述，讨论了非线性系统广义频率响应函数的概念，提出并证明了一种求解多项式类非线性系统ＧＦＲＦ的递推算法。该算法结构简单，计算量较小，优于以前的变换算法。

面向故障诊断的广义频率响应函数的在线估计方法

基于非线性谱分析的故障诊断是一种新的故障诊断理论。针对该方法中广义频率响应函数的在线估计问题,研究了利用Volterra时域核在线得到被测系统的广义频率响应函数的新方法。基于Volterra系统的鲁棒总体均方最小自适应辨识算法,提出了一种新的广义频率响应函数的在线估计方法。该方法能够有效减少广义频率响应函数的在线计算量,而且实现简便,鲁棒性强。仿真实验证明了该方法的有效性。

非线性网络广义频率响应函数统一递推分析法

假设非线性动态网络解为Volterra级数响应,利用一般的网络分析法,对任一定常非线性动态网络列出其时域的标准动态方程。将该非线性微分方程分解成一个线性动态系统与一组非线性电源,利用线性微分方程求解方法求出线性系统的解,即一阶Volterra级数响应,再考虑系统非线性电源的作用和幂级数递推关系式,导出N阶(N≥2)Volterra响应的递推算式,即可得到非线性网络响应的Volterra级数形式。在此基础上,讨论了Volterra级数时域响应的频域变换,推导出对应的广义频率响应函数,即Volterra级数的频域核的递推算式,并给出了计算实例。

广义频率响应函数的鲁棒建模新方法

针对基于非线性谱分析的故障诊断技术的需要,研究了非线性系统的广义频率响应函数的鲁棒在线建模方 法。首先将次元分析算法应用于Volterra级数模型的辨识,并通过对此算法的修正,得到了一种改进的Volterra系统的鲁 棒辨识算法。对其鲁棒性能进行的分析表明,改进算法的鲁棒抗噪性能被明显提高。在此基础上,提出了一种广义频率响 应函数的两步鲁棒建模新方法。仿真实验表明,该方法具有良好的鲁棒收敛性能,能够有效解决GFRF的在线建模问题。

MIMO-OFDM广义空间信道频率响应间的相关性分析

多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术被普遍认为是宽带无线通信的一种最具前景的技术。以往的研究重点放在如何利用收发天线间的多路空间信道,该文首次提出混合天线信道与波束信道的广义空间信道这一新概念。在不增加天线数目的前提下,广义空间信道能够增加空间信道的数量。当独立多径数远大于阵元数时,广义空间信道频率响应间的相关性较小,因此能够使空频码(SFC)的分集、编码及复用增益得到提高,从而提高MIMO-OFDM系统的性能。

广义镜像对称频率响应线性相位准正交滤波器组

本文研究了镜像对称频率响应特性的线性相位准正交滤波器组 ,新算法利于设计的快速收敛 .信道数为偶数时 ,提出了一个广义线性乘积因子 ,新的格型结构带有附加的自由变量参数 ,可用来提高滤波器的特性 .信道数是奇数时 ,研究了新的结构因子 ,设计了奇数信道数的滤波器组 .

广义频率响应函数理论及其应用

介绍了广义频率响应函数（ＧＦＲＦ）的基本原理和基本性质，研究了基于ＧＦＲＦ模型非参数模型的辨识算法，并尝试把ＧＦＲＦ理论应用于非线性系统的故障诊断，探讨了从ＧＦＲＦ谱中提取故障特征信息的方法。经实际使用，取得了较为显著的成效。

基于改进锁频器频率偏差检测的光伏逆变器快速频率响应控制

光伏电站高比例接入电网造成电力系统结构持续性改变,导致电网可调节资源存量不断下降,抵御故障扰动的能力减弱,电网频率越限风险增加。为提高光伏电站快速频率响应能力,本文根据现有新能源调频政策,设计了光伏逆变器有功-频率下垂特性,提出了基于改进二阶广义积分锁频器的光伏逆变器快速频率响应控制策略,使光伏逆变器具备主动调频的功能。采用改进二阶广义积分锁频器快速检测系统频率,并将频率偏差直接反馈给光伏逆变器控制系统,克服了传统锁相环在电网频率突变时相位偏差大、时延等问题。仿真和实验证明了光伏逆变器快速频率响应控制的正确性与可行性。

一类非线性系统的随机振动频率响应分析研究

Volterra级数是研究非线性系统的一种重要数学工具,它可看作线性系统理论中的卷积运算在非线性系统分析中的推广.基于Volterra级数,给出了受高斯白噪声激励下的非线性系统输出功率谱的计算公式.公式表明,该系统输出功率谱可用激励强度的多项式函数来表示,其结果为研究激励强度对非线性系统输出功率谱的影响提供了有效途径.

一类非线性系统的广义伴随线性方程分析研究

非线性输出频率响应函数是线性系统理论中频率响应函数在非线性系统中的一种推广,越来越多的学者已将其应用在结构损伤检测及故障诊断中.基于Volterra级数理论与由非线性微分方程描述的单输入单输出非线性系统的广义频率响应函数递归计算公式,利用多重积分性质和多维傅里叶变换,将广义频率响应函数映射到了一维频域中,推导出了一类非线性系统的广义伴随线性方程计算公式.研究表明,这类系统的第n阶非线性输出响应是以系统输入激励和前n-1阶非线性输出响应的组合函数作为广义激励作用到系统各阶广义伴随线性方程中的输出响应,最后通过求解一系列线性微分方程可得到这类非线性系统的任意阶非线性输出响应,其结果弥补了伴随线性方程无法求解这类非线性系统的不足.同时,针对广义伴随线性方程的数值计算问题,论文提出了一种耦合计算法,提高了计算非线性输出响应的精度,为非线性输出频率响应函数的计算提供了一种新思路.最后利用广义伴随线性方程与线性算子理论研究了两种典型非线性系统中非线性现象产生的原因,研究结果为非线性系统的分析与设计提供了一种有效途径.

工程系统健康描述及基于GFRF方法的健康监测

健康管理概念是伴随着工程系统应用而产生的.针对目前复杂系统综合健康管理技术领域缺乏有效的系统健康表示方法的问题,提出了健康向量、健康指数、健康函数、健康态变映射、健康状态映射等一系列描述工程系统健康的基本概念.与传统的部件状态参数描述方法相比,引入健康向量等概念可以全面地描述系统级健康,并且能够有效地刻画系统健康的动态变化本质.分析了Volterra级数系统描述方法和广义频率响应函数分析技术,利用系统健康形式化定义构建系统健康向量,讨论了一类非线性系统基于广义频率响应函数的健康监测技术.以非线性弹簧-阻尼-质量块系统为研究对象,通过仿真计算,给出了系统健康监测数据与系统健康指数的对应关系.仿真实验结果证明了系统健康形式化描述方法的有效性以及基于广义频率响应函数健康监测方法的可行性.

基于Vandermode矩阵GFRF的一维数值解

广义频率响应函数(GFRF)表征非线性系统涉及多维变换,具体求解十分困难。基于Vandermode矩阵,借助MATLAB符号运算法,得到了多维核函数的关系表达式,代入输入和输出的频域采样值,将复杂的高阶核函数表示成一维数值解的形式。实验结果表明:该方法建模简单,运算量小,在误差允许范围完全可以表征非线性系统,具有一定的可行性和实用性。

基于广义频率响应函数的转子裂纹故障诊断方法研究

论述了广义频率响应函数的定义和算法,将广义频率响应函数引入到裂纹转子的故障诊断中,提出了一种基于广义频率响应函数(Generalized Frequency Response Function,GFRF)的裂纹转子故障诊断方法,该方法通过辨识前3阶频域核的特性,反映不同位置的裂纹转子的特征变化。试验结果证明了该方法的有效性,高阶GFRF对裂纹故障反映敏感。

一种直升机舵机的GFRF模型辨识方法

改进了以多音组合正弦信号为持续激励信号的非线性系统GFRF非参数模型辨识方法,并成功地利用该方法辨识出某型直升机并联电动舵机的GFRF模型.实践表明,改进后的辨识方法辨识精度高且稳定,只需很小的计算量和数据存储空间,是一种有效的非线性系统辨识方法,具有重要的工程实际应用价值.

基于GFRFs的非线性系统结构故障检测方法

为了能够更加准确高效地检测非线性系统的结构是否发生故障,提出了基于系统带外部输入的非线性自回归(NARX)模型的广义频率响应函数(GFRFs)故障检测方法。根据受检系统的NARX模型参数和一阶GFRF估算出系统的高阶GFRFs,通过比较受检系统与无故障系统结构的广义频率响应函数值,实现系统结构的故障检测。根据受检系统和无故障系统的GFRFs确定系统故障损害程度指数,进一步对故障程度进行评估。通过实验与其他检测方法进行对比,验证了所提检测方法的优越性。

面向广义动态加工空间的机床切削稳定性研究

为了研究加工过程中变化的刀尖频响函数导致机床切削参数选择的不确定性,以主轴转速与运动部件位置为研究对象,提出基于广义动态空间的机床切削稳定性研究方法。该方法结合切削颤振理论与切削试验,推导工况下刀尖频响函数计算公式,通过引入正交试验法规划切削试验方案,确定主轴转速与运动部件位置对切削稳定性的影响程度以及最优参数组合,同时计算刀尖频响函数研究机床处于不同转速及位置的颤振稳定域图预测。将该方法运用于某型立式加工中心,识别主轴转速与主轴箱Z向进给位置显著影响切削稳定性,并确定刀具最优姿态,通过计算刀尖频响函数绘制颤振稳定域图,结合切削试验验证了该方法的有效性,为实际加工合理选择切削参数提供技术支持。

基于Volterra模型盲辨识的水轮机转轮状态识别

为实现水轮机转轮状态及时有效地识别,运用基于模型的状态识别方法建立水轮机转轮模型,从而提取转轮不同状态下的特征,达到状态识别的目的。鉴于水轮机转轮模型的输入量非常复杂且不易测得的特点,假定水轮机转轮受到的不均匀力作为一个随机输入,利用水导轴承摆度作为输出,提出了基于Volterra模型盲辨识的水轮机转轮状态识别方法。利用在线监测系统中已有的水导轴承摆度数据作为输出,辨识出水轮机转轮Volterra时域模型。结合多维傅里叶变化,建立转轮的广义频率响应模型(generalized frequency response function,GFRF)。通过模型频域上的变化,分析转轮状态的变化。仿真实验和实例研究表明,Volterra模型盲辨识方法能够很好地反映原系统的频域特性,实现了水电机组转轮频域特征的良好提取,进而可采用该方法对水轮机转轮进行状态识别。

一种基于非线性频谱分析的故障预报技术及应用

首先改进了一种非线性系统广义频率响应函数(GFRF)的辨识算法,提高了辨识结果的精度和鲁棒性,并依此提出了一种基于非线性频谱分析的非线性系统早期故障预报方法.然后,利用该方法对某型直升机并联电动舵机进行了实际故障预报.多次的实际检测结果表明了该早期故障预报方法的有效性.该方法的特点是:算法简单,计算量小,适合于在线故障检测和预报,可为一大类非线性系统的早期故障预报研究提供一种新途径,有着广阔的工程应用前景.