双线性变换时域图在机车柴油机故障诊断中的应用

提出了一种新的故障诊断方法,双线性变换时域图法,定性地判断机车柴油机机组是否存在故障,解决了常规诊断方法难以解决的问题,取得了良好的效果。该方法是对常规方法有效的补充。

基于灰度时域图和FFA-Transformer网络的压制干扰识别算法

目前基于频域构造的残差网络干扰识别算法在提取压制干扰特征时,泛化能力较弱,在低干噪比下受噪声影响大。为此,针对5类频谱图相似的压制干扰信号,提出一种基于灰度时域图和Fused Feature Aware Transformer(FFA-Transformer)网络的压制干扰识别算法。将一维的时域信号构造成体现信号特征的灰度时域图,使得网络能够提取更多信号特征,并搭建FFA-Transformer网络,利用该网络实现5类压制干扰信号的识别。该网络通过加权平均的方式融合编码器输出的全局特征和局部特征,网络同时关注纹理等全局特征和边缘等局部特征,加强了全局特征和局部特征的关联性,较传统ViT网络和传统CNN网络训练频谱图和时域图更能高精度地实现5类压制干扰信号的识别。

一种基于IQ数据时域功率图的通信辐射源识别方法

通信辐射源个体识别在民用和军事中应用广泛,主要涉及特征参数提取和识别分类方法两方面问题。随着深度学习技术的发展,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)在图片分类识别上已经具有强大能力。为了发挥CNN对图像的优越识别分类特性,提出了一种利用IQ数据得出时域功率图,并对时域功率图进行识别的方法。时域功率图包含不同辐射源个体的IQ不平衡特征,具有个体差异性,能达到辐射源识别的效果。通过实验,该方法在普通电台上可达到93%的识别率。对比双谱特征,该方法有更好的识别能力。实验结果表明,该方法在手持机识别上具有较强的泛化性。

外圆磨削非线性动力学模型与实验验证

磨削颤振是磨削过程中砂轮与工件之间产生的强烈振动,它的存在降低了被加工工件的表面质量,加速了砂轮磨损,因此研究磨削系统的稳定性是解决颤振现象发生的关键。首先依据外圆磨削动力学宏观结构建立非线性动力学微观模型,并推导出非线性动力学方程,利用Faddeev算法,对非线性动力学方程进行线性化处理计算出系统特征值,并进行稳定性预测,得出影响磨削稳定性的因素;然后以进给速度和砂轮长度为例使用Matlab绘制出各因素不同取值时的稳定区域图,并研究各参数在状态变化转折点所对应的时域响应图和特征值位置图,发现进给速度从10 mm/min提高到12 mm/min时磨削过程从不稳定转变为稳定状态,砂轮长度从12 mm增大到14 mm时磨削过程从稳定转变为不稳定状态;对稳定图、时域响应图和特征值位置图三者进行对比,发现得到的结论一致,证明模型的正确性。

三角形栅格阵列天线方向图的快速计算与优化

利用有源单元方向图法,提出分别采用小型直线阵和小型三角形栅格阵列外推计算大型三角形栅格阵列天线时域辐射场的两种等效方法,在考虑单元间互耦的同时极大地节约了计算时间。由于两种方法采用的小阵规模和布局不同,导致其计算精度和效率存在较大差异:第一种方法具有较高的计算效率,其计算时间不到仿真软件的4%,但第二种方法计算精度更高,其计算结果与有限积分法软件的仿真结果吻合良好,最大相对误差小于6%,计算时间不到仿真软件的11%。进一步结合第二种方法和田口算法对85元阵列的能量方向图进行优化,在波束宽度的制约条件下获得了较低的副瓣电平,优化时间不到半小时,验证了方法的高效性。

基于大涡模拟的导叶式混流泵叶轮内压力脉动特性分析

为研究导叶式混流泵叶轮内部非定常压力脉动特性,在其叶轮进口截面及出口截面附近分别设置8个压力脉动监测点,采用大涡模拟方法(LES)对导叶式混流泵内全三维流道(进水管、叶轮、导叶及出水管)进行模拟,并对8个监测点进行压力脉动时域图和频域图的分析。结果表明:由于旋转叶轮旋转失速、脱流效应及静止导叶的干涉作用,叶轮出口处压力脉动系数幅值均大于进口处脉动系数幅值,且其最大压力脉动发生在叶轮出口处,脉动波衰减较慢;叶轮进、出口截面上监测点的压力脉动频率以叶轮叶频为主频次,且压力脉动主要频率为叶频的倍数。

基于Melnikov函数Duffing系统微弱信号检测

在传统的混沌振子检测微弱信号方法中,当系统进入间歇性混沌状态时,可以通过找到间歇性混沌周期,来计算微弱信号频率。然而直接从时域图上观察所得的间歇性混沌周期容易出现较大的误差。针对这个问题,提出了基于Melnikov函数的Duffing振子微弱信号检测方法,能够检测正弦微弱信号频率,并应用此法对强噪声背景下的微弱正弦信号检测进行仿真。理论分析及仿真结果表明基于Melnikov函数对微弱信号进行检测,可以更加清晰明确地检测出微弱信号的频率。

脉冲熔化极氩弧焊熔池的震荡特性分析

通过高速摄像采集,采用数字图像处理技术,对脉冲熔化极氩弧焊熔池轮廓进行了精确提取.基于该熔池轮廓提取方法,分析了一脉一滴、一脉两滴焊接条件下,离弧柱中心不同点位置的时域和频域变化特征.结果表明,两种情况由于脉冲电弧和熔滴对熔池的冲击影响,引起的波叠加造成随着离弧柱中心距离的增加,熔池轮廓上各点震荡的振幅分布呈波动递减趋势;在一脉两滴时近弧柱中心的点震荡表现复杂、密集,熔滴所引起的熔池震荡会抵消脉冲电弧引起的震荡,振幅相对较小,且脉冲电弧引起熔池的震荡要比熔滴强.

CR200J型动力集中动车组动力车轴承故障判断方法研究

从动力车轴承分布、监控传感器分布、轴承数据分析设备、轴承温度数据、SV幅值数据分析等方面着手研究,提出同位温差大于20℃时需要重点跟踪、同位温差大于20℃并有上升趋势时安排入库检查,对轴承状态进行精确判定。通过个性化分析对时域波形图特征、频域图和诊断抽象谱图的对应关系进行判断,根据所报轴位的冲击诊断值、波形特征及对应关系,判断轴承的故障部位,确保动力集中动车组运行安全。

一种轧机故障诊断的方法

利用时域图、峭度趋势波形图、峰值趋势波形图、频率图、自相关对低速重载轧机的故障机理进行了剖析,提出了综合利用时域图中自动判断冲击,再利用峭度趋势波形图和峰值趋势波形图确定故障隐患是否存在,最后用频率图和自相关共同确定故障位置的方法。阐述了如何在时域图中自动判断冲击,如何形成峭度趋势波形图、峰值趋势波形图以及怎么样利用频率图和自相关共同确定故障位置。所提出和研究的综合方法能够有效、快速、准确的判断和分析故障。

轴承音频信号可视化方法的仿真实验

介绍了时域可视化、频域可视化和时频可视化在Matlab平台下的详细算法实现,然后利用Matlab工具首次对正常音、内圈异音、外圈异音和滚动体异音等音频信号进行了实验仿真,绘制出滚动轴承的时域图、频域图和声谱图,并以此来作为判断轴承是否正常运行的依据.

火炮自动装弹机故障识别的电流分析法

在分析大量油源供电电瓶电流数据的情况下,对火炮自动装弹系统进行了故障分析。应用MATLAB工具画出霍尔电流传感器采集到的自动装弹机工作时电流变化时域图,对比分析了有无故障情况下电流响应信号的规律,初步判断出故障的原因,再利用小波对自动装弹机的6个动作进行12层分解,最终判断出故障产生的原因。测试结果表明,以电流信号作为识别故障的方法,能快速地对自动装弹系统进行故障诊断。

分度圆裂纹齿轮啮合刚度计算及啮合动态特性分析

为了探究分度圆裂纹对齿轮传动系统产生的影响,利用改进能量法计算分度圆裂纹齿轮的啮合刚度,结合动力学模型对齿轮传动系统进行了动态特性分析。首先,将齿轮的齿根圆视为悬臂梁起点,把分度圆裂纹按照其齿廓投影位置分为了3种情况;然后,利用改进能量法理论计算了不同裂纹情况下的齿轮啮合刚度;最后,在啮合刚度的基础上,建立了齿轮系统的六自由度动力学模型,分析了不同裂纹情况下的齿轮系统的动态特性。仿真结果表明:相比于正常齿轮,分度圆裂纹为2.5 mm时,齿轮的啮合刚度最多下降14.3%,传递误差最多升高12.2%,齿间啮合力最多下降3.6%,啮合摩擦力最多下降14.8%;随着裂纹长度增大,齿轮啮合刚度逐渐降低,传递误差随之增大,齿间啮合力和啮合摩擦力逐渐降低。研究结果表明:由于裂纹的影响,齿轮传动系统会受到周期性冲击。

基于电化学噪声技术的碳钢大气腐蚀行为监测方法

目的基于电化学噪声技术搭建了Q235碳钢腐蚀行为监测系统,对海洋大气环境下Q235碳钢的腐蚀过程进行监测。方法采用时域谱图、频域谱图方法对采集的电化学噪声数据进行分析。结果 0.5~2.0 h(晴天),电流噪声幅值较小,时域谱图出现少数暂态峰,频域谱图无白噪声区,电极处于钝化期;46~47.5 h(降雨),电流噪声波动变大,谱图出现大量暂态峰,PSD的斜率快速下降,电极表面出现蚀点,电极处于稳态点蚀期。结论该监测系统很好地实现了对海洋大气下Q235碳钢腐蚀行为的连续监测。

Matlab在信号与系统中的应用

Matlab作为目前国际上最流行的工程类应用软件,较为广泛的应用于财务分析、计算机技术、图像信号处理、汽车行业、语音处理等多种工程性行业当中。信息与系统是现代大学院校当中通信工程系、电信系等专业的必修课程,其中理论性的知识较强,概念知识点较多,再加上系统分析当中的时域图与频谱图难以绘制,所以Matlab的出现给信号与系统的实践带来了很多便捷。本文主要介绍在Matlab和"信号与系统"的基本概述,以及详细阐明Matlab在信号与系统中的实践应用。

基于虚拟仪器的转子不平衡故障模拟及故障分析

使用转子试验台模拟转子不平衡故障,利用虚拟仪器系统采集故障信号,并对信号进行机理分析,采用Lab-VIEW软件分析了故障的时域图和频域图,将实验结果和理论分析相结合,验证了转子不平衡故障的识别特征。

局部放电脉冲信号特征向量的提取方法

为检测和识别高压开关柜的绝缘故障,提出一种局部放电特征向量的提取方法。首先,基于二维参数的降维统计方法提出了相位中值、正负半轴放电频次比值等主要统计算子,用以提取放电脉冲信号的幅值、相位等特征向量。然后模拟测试尖端、沿面、悬浮、接触不良等开关柜内部放电故障,并提取局部放电故障的相关信息。最后,分析局部放电图谱、时域图和放电模式识别效果,得出不同统计算子的贡献率。结果表明:该方法能够有效提取局部放电特征向量,降维提取的统计算子能够用于还原实际局部放电故障的相关信息。

一个非线性动力学问题的混沌分析

近年来,人们越来越多地关注非线性动力系统的动态响应问题,尤其是混沌动力学的不断发展和完善极大地丰富了非线性科学领域,为许多古老的研究课题注入了新的活力,对包括自然科学在内的全部科学起到了日益深远的影响,本文是在固体力学领域内,研究duffing振子的动力学行为,包括它的混沌运动,相空间,重构相空间,振动模式。由于有限维系统在相空间和重构相空间中的几何图形比较直观,研究他们的混沌问题比较方便,所以本文是在二维系统中进行研究的。

织物摩擦声感的客观评价

织物摩擦声音主观评价方法的主观性很强,而客观评价方法尚未建立。利用“MATLAB”软件收集与处理织物摩擦声音信号,得到摩擦声音信号的时域图和频谱图,同时还利用KES织物风格仪测量不同组织织物经向、纬向的平均摩擦系数(MIU)、摩擦系数的平均差不匀率(MMD)及表面粗糙度(SMD)。结果表明:频谱图和时域图可以很好地用来反映织物摩擦过程中声音信号的振动情况;在频谱图中,主振动峰所占面积越大,具有的能量就越高,织物摩擦声就越大;在时域图中,波形稳定且振幅值小的织物摩擦声小,波形波动剧烈且振幅大的织物摩擦声大;织物经向的SMD值都大于纬向,随着织物浮长线和交织次数的增加,织物声音也逐渐变大。

风电机组振动检测预防性检修技术的应用

采用WindDAQ振动信号采集软件及Wexp2信号分析软件,对风力发电机组各轴承、齿轮箱等关键设备进行离线式振动检测,通过对机组振动信号时域图和频域图进行分析处理,可以判断运行设备的健康状态,帮助技术人员分析确定机组、设备的故障部位及故障原因。根据测试数据的分析结果,可以对机组的健康状态进行分类,实现风机维护向预防性检修体制的转变。