基于改进矩阵束滤波与检测的异步电动机故障诊断新方法

针对传统电机故障诊断技术,断条故障边频易被基频淹没、对短时数据分辨率低、复合故障引入平方交叉项等缺点,提出了一种改进矩阵束滤波与检测的异步电机转子故障诊断技术。首先,利用定子电流实测信号构造Hankle矩阵,并对其进行奇异值分解,形成不同的信号子空间。然后对奇异值的部分置零,剔除了基波和噪声的影响,从而准确地估算出故障信息。最后,通过对改进MP算法得到的特征故障频率幅值,定义了转子断条故障严重因子。试验对异步电机转子断条和偏心的故障进行验证,表明该算法可以有效抑制强大的基频和噪声对故障特征频率的影响,且具有远高于快速傅里叶变换(FFT)的高分辨率。

基于改进矩阵束的高压直流次同步振荡检测

矩阵束是一种可以用来进行振荡模态参数辨识的算法。鉴于传统的矩阵束算法在有噪声情况下模态阶数辨识效果不理想,提出将信息熵引入矩阵束进行改进,进而将改进的矩阵束算法用于高压直流的次同步振荡模态的辨识。然后与改进Prony法和矩阵束算法对比分析,证明了基于信息熵的矩阵束算法的有效性。仿真结果表明,此算法可以快速、准确地辨识出次同步振荡模态参数,且该算法抗噪声能力强,可用于电力系统次同步振荡在线检测。

互相关优化改进矩阵束算法及其在次同步振荡模态参数辨识的应用

针对传统的矩阵束算法在低信噪比时存在计算数值不稳定、极点提取精确度不高的缺点,提出了一种基于互相关(cross-correlation,CC)优化的改进矩阵束(improved matrix pencil algorithm,IMP)算法,应用于电力系统次同步振荡模态辨识,并结合算例与传统的矩阵束算法和改进Prony算法辨识结果进行了比较。结果表明:该方法能快速准确地辨识系统的次同步振荡模态,具有拟合度高、抗噪声能力强的特点,有助于大系统及强噪声背景下次同步振荡模态分析及阻尼控制器的设计研究。

基于改进矩阵束算法的水轮机控制系统参数辨识

水轮机控制系统参数的准确直接影响到水轮机调节系统的动态特性和电力系统的稳定性,鉴于传统的矩阵束算法在有噪声的情况下系统参数辨识效果不理想,提出了基于改进矩阵束算法的水轮机控制系统参数辨识方法。该方法将输出信号构造为Hankel矩阵,运用奇异值分解和矩阵的低秩近似等方法抑制了噪声的干扰,通过对系统特征根和留数进行分析达到对水轮机控制系统进行参数辨识的目的,并与参数辨识中常用的prony算法进行对比。结果表明,该方法不仅辨识精度较高,而且有较强的噪声抑制能力,更适合应用于工程实践。

基于改进矩阵束的超宽带一维散射中心提取方法

针对微动参数的高精度快速估计问题,该文提出一种基于几何绕射(GTD)模型和改进矩阵束的超宽带(UWB)散射中心提取算法,可实现散射中心径向距离、类型参数及散射强度的同时估计。该方法将超宽带条件下的目标GTD散射模型转化为状态空间方程,利用奇异值分解将汉克尔矩阵中的噪声分量去除,对降秩的汉克尔矩阵做广义特征值分解,利用单个脉冲内最强的若干散射点构造回波估计,进而获得径向距离的估计;在准确估计距离参数的条件下,对模型参数解耦,使得类型参数与其他参数分离,通过最小二乘算法和搜索算法获得类型参数的估计;最后基于最小二乘法估计出散射中心的散射强度。仿真结果表明,改进的矩阵束方法在低信噪比(SNR)下具有好的鲁棒性,可快速且高精度地提取目标微动距离、类型参数和散射强度等信息。

基于改进矩阵束的次同步振荡模态参数辨识方法研究

由于传统的矩阵束算法存在极点提取精确度不高的缺点,因此将互相关处理(Cross-correlation,CC)方法和改进矩阵束(Improved Matrix Pencil,IMP)算法结合应用于电力系统次同步振荡模态辨识,并在仿真算例中与传统的矩阵束算法和特征值法辨识结果进行了比较。对比结果表明:该方法在准确地辨识次同步振荡模态参数的同时,具有拟合度高、抗噪声能力强的特点,有助于强噪声背景下深入分析电力系统次同步振荡特性,从而有效抑制振荡。

矩阵束算法的改进及应用

针对强电磁脉冲孔耦合瞬态响应的极点参数提取问题,将传统的矩阵束算法进行改进.传统的矩阵束算法在低信噪比时,存在计算数值不稳定,极点提取精确度不高的缺点.通过对含有噪声的瞬态响应数据进行互相关预处理,能有效提高低信噪比时极点的提取精确度.再将数据经离散化后构造Hankle矩阵,结合奇异值分解,求解其广义特征值.即可提取信号的极点参数信息.最后通过仿真分析以及对波形的重构,验证改进算法具有抗噪能力强、拟合度高的特点.

目标极点提取的改进算法

针对强电磁脉冲孔耦合瞬态响应的极点参数提取问题,将传统的矩阵束算法进行改进。通过对含有噪声的瞬态响应数据进行互相关处理,能有效提高低信噪比时极点的提取精度。再将数据经离散化后构造Hankle矩阵,结合奇异值分解,求解其广义特征值,即可提取信号的极点参数信息。最后通过仿真分析以及对波形的重构,验证改进算法具有抗噪能力强、拟合度高的特点。

电子设备屏蔽箱体对抗电磁干扰研究

目前各类电子设备产生的电磁干扰对其他电子设备的使用及人类的身体健康都造成了极大的威胁,因此降低电磁干扰有着极大的意义,使用电子设备屏蔽箱就很有效。笔者首先介绍了常用的电磁屏蔽箱的制作材料,然后通过改进后的矩阵束法来仿真模拟实验室环境,研究箱上的小孔和电磁波入射角度对屏蔽性能的影响。

基于谐振区频域数据的雷达目标极点提取方法

提出了一种基于谐振区频域数据的雷达目标极点提取方法。对目标在谐振区频段内的频域散射数据作逆傅里叶变换,得到目标时域散射数据;重点研究了早晚期瞬态响应区分以及极点数目模糊对极点提取的影响,提出了一种改进的整体最小二乘矩阵束方法,用于对导体目标极点进行提取。通过对细杆目标和飞机目标的不同方位的极点提取验证了方法的准确性。

广域PSS附加阻尼控制的时滞分析及时滞补偿

通常基于本地反馈信息的电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)不能很好地抑制系统区间低频振荡,广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的应用为抑制系统区间低频振荡提供了强有力的工具。提出一种考虑时延影响的PSS,并利用增益调节模块和相位超前/滞后模块构成PSS时滞补偿环节,消除远方信号延迟的影响。以一个四机两区域系统为例,利用改进矩阵束的方法辨识不同延迟条件下对阻尼控制的影响和阻尼补偿效果。仿真结果表明该时滞补偿方法在一定延迟范围内的有效性,维持了PSS采用远方信号的阻尼效果,提高了系统稳定性。

交直流并联电力系统PSS和直流附加控制器协调优化设计

针对远距离、多区域交直流互联电网低频振荡现象,提出了一种基于改进矩阵束算法的PSS和直流附加控制器协调运行的优化设计。具体包括利用改进矩阵束算法对全网系统辨识,得出系统在没有配置PSS和直流附加控制器时的振荡频率和阻尼比,设定协调优化的目标函数,利用共轭轨迹法优化PSS和直流附加控制器参数;反复利用改进矩阵束算法对系统进行辨识,不断优化协调参数,直到系统逐渐消除低频振荡。仿真结果表明,该协调优化设计可有效抑制电力系统低频振荡,增加系统阻尼,提高系统稳定性。