非线性输出频域响应函数的自适应辨识算法及应用

为解决非线性输出频域响应函数(NOFRF)模型用于模拟电路系统故障诊断时,传统辨识算法需多次激励计算过程耗时长的问题,提出了NOFRF的频域自适应辨识算法(NOFRF-BLMS),该算法构造了NOFRF的输入观测向量与核向量,从而可将NOFRF表示成一个伪线性结构.根据块最小均方(BLMS)原理及约束优化理论,推导出满足最小均方误差指标的NOFRF自适应辨识迭代计算公式,采用输入功率普迭代估算学习因子,由输出误差构造残差向量.NOFRF-BLMS通过在线学习方式,只需一次激励即可辨识出NOFRF,使辨识过程大幅度简化,缩短了辨识时间,具有更强的噪声抑制能力.实验结果表明,NOFRF-BLMS在相同的辨识精度下,耗时仅为传统算法的3%,且故障判断准确.

三维频域格林函数的高效率计算方法

将高斯积分引入频域格林函数及其导数的数值计算,计算结果与已有文献进行对比,证明该方法在满足足够精度的基础上,使计算过程简化,减少分区,提高计算效率.

谱分析中几个新定理的证明及频域相干函数

我们证明了文献定义的频域相干函数: ρxy2=|Rxy|2/（Rxx Ryy） （1） 有ρxy2≡1 （2）

H_∞最优控制理论在发动机控制中的应用 下篇:频域加权函数的选择

H_∞最优控制是鲁棒设计方法中最活跃的前沿课题。混合灵敏度H_∞控制器的设计可归纳成为对两个频域加权函数的选择。本文讨论了如何设计无静差的基本解耦的H_∞控制器,并分析了根据设计要求构造频域加权函数的方法。仿真计算表明此设计方法是有效的。

频域响应函数评估管道壁厚

管道的腐蚀和阻塞直接影响管道壁厚变化,为此,推导频域响应函数评估管道壁厚变化.通过连续方程和动量方程推导系统场矩阵,提出基于频域响应函数管道壁厚评估模型.通过频域响应压力函数(h)和峰值数目(m)对管道壁厚变化位置和壁厚变化长度进行精确评估,并且通过实验对理论方程进行验证,定位误差小于4%.由于壁厚改变程度直接影响共振峰偏移,最终通过建立频域响应模型评估管道当前状态.

基于频域窗函数的短时傅里叶变换及其在机械冲击特征提取中的应用

提取冲击特征是实现轴承、齿轮故障识别的关键,但是容易受到噪声和其他无关成分的干扰。区别于经典的时频分析方法如短时傅里叶变换和同步压缩小波变换,提出基于频域窗函数的短时傅里叶变换法。利用最大相关峭度反卷积的方法对振动信号进行滤波,使信号的质量得到提高;通过频域窗函数,实现二维时频平面中时间的精准定位和冲击特征的准确识别,进一步锐化了复杂多组分信号的时频脊线。利用所提方法对数值仿真信号和实际轴承故障信号进行分析,验证了所提方法的有效性。

有限水深频域格林函数的分区快速算法

研究波浪与海洋结构物相互作用问题的关键是如何准确、有效地计算格林函数。本文在Noblesse的无限水深频域格林函数的分区算法的基础上,将分区思想扩展应用到有限水深频域格林函数及其导数的求解中。在计算过程中,对格林函数的空间、时间坐标实行无量纲化,提出积分变量,并且成功推导出符合有限水深边界条件的实函数R_0(h,v)和R_1(h,v)表达式。根据近远场方法,将h-v坐标空间划分为五个区域,分别采取多项式展开、递增级数、泰勒级数与Haskind积分实现格林函数及其导数积分项的快速计算。通过将本文各分区计算结果与经典算法结果进行比较可得本文方法的计算精度较高,至少达到5D。最后,以在波浪中自由运动的浅水漂浮方箱作为算例,采用本文边界元算法分析方箱的动力响应。通过比较发现本文结果与经典算法结果吻合较好,并且与实际物理过程相符,说明本文算法在计算海洋结构物的浅水波浪运动问题时具有良好的工程精度和有效性。

利用累积能量函数特征参量优化提取的多源局部放电信号分离技术

变电设备内部有时会存在多个缺陷的局部放电,其放电模式识别及危险度评估的难度大大增加,为更有效地诊断设备绝缘状况,该文提出了一种基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离技术。利用时频域累积能量函数表征脉冲电流脉冲或特高频(UHF)信号的时频域变化,并采用数学形态学梯度运算提取了时频域累积能量的上升陡度参量。提出了以上升陡度参量的标准差作为分离性能评价指标,优化选取数学形态学梯度运算中的结构元素长度,提取此时的上升陡度参量,达到最优分离效果的目标。最后在实验室252k V GIS模型内建立了3种典型多缺陷模型,将所提出的多源放电分离技术应用于该混合缺陷放电UHF信号的分离,进而将该方法成功应用于一起现场1100k V GIS多源局放案例。结果表明,特征参量优化提取分离方法适用于内外置UHF传感器信号,在多源放电混合UHF信号分离中具有良好的应用效果。

动水力简化计算方法对圆形桥墩传递函数的影响

刚性柱法、莫里森法和基频近似法是可供工程应用的不可压缩无粘性水体地震动水力的简化计算方法。为研究上述方法的差异性,将基于不可压缩无粘性水体辐射理论推导的考虑结构变形的精确解作为标准,从频域传递函数的角度,对各简化方法进行比较分析。以水中悬臂圆柱墩为例,选取2个尺寸参数并设计了84种不同尺寸的桥墩,输入脉冲激励得到墩顶节点的位移传递函数、墩底节点的剪力和弯矩传递函数,提取各传递函数的前两阶共振峰幅值和共振频率,基于标准解结果求得3种简化方法的误差。通过分析误差的范围及变化趋势,发现刚性柱法所得共振峰幅值更精确,基频近似法所得共振周期更精确,莫里森法误差受参数的影响显著。此外,基频近似法所得共振峰幅值大多偏小,而莫里森法所得幅值和周期大多偏大。

MTMD减震结构体系的频域分析

将主结构简化为串联多自由度模型,通过对主结构稳态响应的频域传递函数的模值来分析MTMD控制效果。主结构稳态响应的频域传递函数分别采用以下三种方法求取:1)推导结构系统振动方程,将其从时域转化为频域,推导频域传递函数;2)将MTMD系统对主结构的反力与地震荷载共同作为主结构的荷载输入,根据MTMD的反力为各阶模态耦合对结构进行控制的方法求取频域传递函数;3)根据MTMD的反力为各阶模态非耦合对结构进行控制的方法求取频域传递函数。利用以上方法分析MTMD系统对主结构的单模态和多模态进行控制的控制效果。根据非耦合控制作用的频域传递函数提出惯性质量参与量。给出一算例,并且给出时程分析的结果加以比较验证。

LTE上行降PAPR技术频域成形方法的研究

作为LTE上行的多址技术,DFT-S-OFDM技术本身已经具有很低的PAPR了,但是通过采用降PAPR技术进一步改善其性能在实际应用中依然具有重要的意义,频域成形即是LTE上行降PAPR技术的重要方法之一。本文在LTE上行链路DFT-S-OFDM系统模型的基础上,从两种最优频域成形函数评判准则入手,对最有代表性的频域成形函数进行了性能分析。仿真结果显示,对于两种最优频域成形函数评判准则来说,其所谓的"最优"都不是绝对的,而要视不同的应用环境而定。对于LTE上行来说,只有根据实际的应用场合,在适合该场合的最优频域成形函数评判准则指导下选择合适的频域成形函数,才能得到最优的性能。

有损色散非线性光纤中考虑泵浦自相位调制效应下的交叉相位调制传递函数

采用小信号分析方法研究了色散和非线性共同作用下的光信号传输,导出了损耗、色散、自相位调制及交叉相位调制作用下反映交叉相位调制过程的频域传递函数,通过该传递函数给出了在强度调制直接检测系统中确定任意泵浦信号下的探测波时域波形的解析方法,发现泵浦波自相位调制一定程度上增大了频域传递函数,且增大程度随着调制频率、输入信号平均功率及传输距离的提高而逐渐变大,解析结果和数值仿真能较好吻合.

基于GFRF的二次调节流量耦联系统的频域非线性H∞控制

二次调节流量耦联系统为非线性系统,在Volterra级数描述该系统的基础上,通过SISO多项式类非线性系统的GFRF递推算式获得二次调节流量耦联系统的广义频率响应函数GFRF(generalized frequency response function).基于系统的GFRF,在频域内应用非线性控制理论为系统设计了镇定控制器和非线性H∞控制器,不仅使系统稳定,而且能达到无超调、无稳态误差.此外,在白噪声条件下证明该控制器比线性控制器抗干扰性强.

基于多音激励的Volterra频域核非参数辨识方法

为解决Volterra频域核辨识困难的问题,探讨了多音信号激励下Volterra频域核的输出性质,提出了一种基于多音激励的Volterra频域核的非参数辨识方法.该方法选择具有合适频率基的多音信号作为测试激励信号,使各阶核的输出频率成分具有唯一性,进而利用Vandermode法使各阶核的输出分离.推导出了Volterra频域核的辨识公式,并进行了理论和仿真分析.理论分析和仿真结果表明:该方法可准确地辨识出任一阶Volterra频域核,绝对误差达到10-4V数量级,克服了传统辨识方法无法准确辨识及辨识结果仅限于前3阶Volterra频域核的缺点,具有精度高、可操作性强的特点.

应县木塔实体结构的动态特性试验与分析

为了对应县木塔结构动态特性有准确的把握和为研究与维修保护提供依据,对其实体进行现场环境振动测试试验,得到了木塔两个方向的前四阶水平振动模态和位移频域传递函数。根据实测分析结果、振型正交性和已知的结构各层质量,反演推算出了木塔结构层间刚度,发现相邻两层刚度差别较大,这将导致变形集中,此与木塔现状残损、变形状态相一致。利用传递函数技术计算分析了不同地震波作用下的木塔各层的弹性位移反应,建立了适合这类结构动态反应的弹性分析方法。

自适应的改进Goldstein干涉相位图滤波算法

在Goldstein的合成孔径雷达干涉测量干涉相位图滤波算法基础上,构造了一种自适应的域加权系数来取代原先人工设定的经验值,并以局部相干系数计算其幂指数,解决了原算法在面对复杂干涉条纹图时,由于均采用一致性处理而导致的过滤波和欠滤波问题.仿真数据和实际ERS数据处理结果表明,改进算法在显著降低干涉相位噪声的同时,也很好地保持了相位分辨率.

基于非线性频谱特征及核主元分析的模拟电路故障诊断方法

针对模拟电路基于非线性输出频域响应函数(NOFRF)模型进行故障特征提取时,具有维数多、数据量大的特点,提出了采用核主元分析(KPCA)和多类别支持向量机(MSVM)进行故障模式判别的新方法(KPCA-MSVM)。该方法首先采用KPCA对特征向量进行维数压缩、消除变量之间的非线性;其次构造MSVM分类器,在PSpice环境下通过蒙特卡罗仿真生成模拟电路在各种故障状态下的数据,对MSVM分类器进行训练,将训练好的MSVM分类器用于模拟电路的故障状态识别。通过对Sallen-Key带通滤波器模拟电路的故障诊断结果表明,该故障诊断方法对模拟电路参数型故障有很好的识别、定位能力并具有速度快和准确率高的特点。

结构─设备体系动力相互作用研究

通过结构—设备等价体系频域传递函数的比较分析，讨论了结构—设备动力相互作用对结构绝对动力反应与相对动力反应的影响。着重指出，这种影响是增大还是减小结构的动力反应取决于地震动频谱特性与结构、设备固有频率及质量比的关系。提出了利用场地土卓越周期判定上述影响的简便方法。

悬挂结构动力特性的时频分析

采用振型叠加法对悬挂结构系统的运动特性进行分析研究;通过对悬挂子结构和主支撑结构的相互作用进行频域分析,提出地震动激励下悬挂子结构对主支撑结构的作用是在主支撑结构上添加悬挂子结构的复惯性质量,即悬挂子结构静态和动态质量(悬挂子结构振动作用与引起振动的外界激励加速度的比值)之和;根据悬挂子结构的复惯性质量和主支撑结构的模态参数,对悬挂结构系统的耦合动态响应进行了频域研究,采用时程分析方法对结果进行验证;同时,对悬挂结构系统与TMD/MTMD的减震原理进行了比较分析。

线性控制系统的时间域与频率域模型

给出控制系统数学模型的两种主要形式,即时间域模型和频率域模型.给出了时域和频域函数空间的概念.给出了系统用时域和频域函数的描述.通过实例具体说明了两种形式解决问题的过程、特点和一致性.