基于声信号递归Hilbert变换的轴承故障诊断研究

轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilbert变换和一维卷积神经网络的诊断方法来提取抽象特征并进行模式识别。卷积神经网络结构中引入了全局平均池化层来加速网络的运行。最后,通过数据集验证了所提方法的有效性,与其他常用分类方法进行对比,验证了该方法的优越性。结果表明:所提算法不仅能够准确识别轴承的损伤部位,而且能够准确区分部件的损伤程度。

基于空间变换技术的脉冲激光声信号检测

针对目前脉冲激光声信号检测方法极易受到环境噪声的影响,导致检测精确度不理想的问题。提出基于空间变换技术的脉冲激光声信号检测方法。首先,采用小波阈值法去除脉冲激光声信号中的噪声;其次,利用球傅里叶空间变换技术对声信号中的声源展开定位,获取声信号的准确位置;最后,分别提取声信号中的比值特征、比重特征、频率特征三种参数,在此基础上通过SVM算法对其展开分类识别,以此实现脉冲激光声信号的有效检测。实验结果表明,所提方法的声信号检测精度超过96%。

基于Hilbert变换的条纹-灰度线性投影三维测量

针对传统的条纹投影测量中绝对相位求解方法存在投影图像数量较多以及算法复杂程度高的问题,提出了一种基于Hilbert变换的条纹-灰度线性投影策略及相位求解方法,该方法仅使用3幅投影图像——1幅高频条纹图和2幅灰度线性变化图,通过Hilbert变换求得包裹相位,采用灰度线性变化图像得到基础相位,联立包裹相位和基础相位可得到条纹级数,进而得到绝对相位。通过构建的主动双目系统得到的三维重构结果发现,该方法可以有效恢复被测物体的三维形状,测量精度可达0.1 mm。

基于CEEMDAN-Hilbert变换的水下爆炸信号时频分析方法研究

研究水下爆炸冲击波信号的时频特性,对于舰艇利用弹药水下爆炸信号对抗自导鱼雷具有重要的实际意义。本文针对EMD-Hilbert方法中经验模态分解(EMD)存在模态混叠的问题,提出CEEMDAN-Hilbert方法实现水下爆炸冲击波信号精确的时频分析。在水深100 m处单发炸药爆炸,产生爆炸信号的频率主要分布在56.5 kHz以下的低频段,特别是0~28.3 kHz以下的能量最大,高于56.5 kHz的能量较少。通过与EMD-Hilbert方法相比,CEEMDAN-Hilbert方法在28.3~56.5 kHz频段的能量分布会更加明显,具有一定的优越性。

“双碳”背景下《电源变换技术》课程项目化教学改革

“双碳”时代高质量发展对科技创新人才的需求迫使高职院校加速推进并深化“双碳”类课程的建设及改革,《电源变换技术》课程是光伏工程技术专业的核心必修课,针对“双碳”目标对人才能力提出的新要求,对《电源变换技术》课程开展项目化教学改革。以关键成果目标为导向,采用项目驱动重构教学内容,优化教学设计,改进教学评价,以激发学生的学习兴趣,改善课程的教学效果,提升学生的工程实践能力。

傅里叶变换红外光谱技术在法庭科学中的应用现状

傅里叶变换红外光谱技术因其方法简单快捷、结果准确直观、样品损耗小、检测成本低廉而被认为是适合分析各类物证的技术之一。通过介绍傅里叶变换红外光谱技术的原理及运用傅里叶变换红外光谱技术进行死后间隔时间推断、避孕套有关成分分析、微生物鉴定、土壤分析和车辆物证分析等几个方面阐述了其在法庭科学领域中的研究和应用现状,希望能够为该技术在法庭科学中的应用提供参考,并为鉴定相关案件中的物证提供一种新的思路。

基于第二代小波变换技术和双向脉冲交互的架空线路缺陷检测及定位方法

针对传统架空线路缺陷检测方法存在的不足,本文提出了一种基于第二代小波变换技术和双向脉冲交互的架空线路缺陷检测及定位方法,通过第二代小波变换技术克服了原有噪声信号对信号处理及分析的干扰,大幅度提高了检测效率。双向脉冲交互技术通过双边信号中脉冲的极性,可以准确定位缺陷发生的位置,大大提高了缺陷定位的精度。本方法原理简单,实施方便,具有较高的推广前景,为进一步提高供电可靠性、提升人民群众用电“获得感”“幸福感”提供了坚强保障。

先进控制技术在煤制甲醇变换装置上的应用

介绍了某甲醇厂采用先进控制系统对生产过程监测控制的情况,变换炉超温或者低温的现象大幅降低90%以上,出口CO指标稳定性比人工控制波动幅度减少40%以上,合成岗位的产量提升了0.5%。

新能源电源变换技术课程教学改革研究

针对新能源电源变换技术课程进行教学改革研究,以课堂革命、课程思政、混合式教学为理论依据,重构课程内容,融入思政元素;其次,采用ADDIE教学设计模型,借助Matlab软件构建虚拟仿真实训室,建设数字化资源,构建“线上线下、虚实结合”的混合式教学模式;最后,从学生对于成绩的期望着手,建立三段式考核评价方案,以多样化的形式考核课程思政、劳动教育等目标。

基于V2G技术的电动汽车双向功率变换器控制策略分析

随着大量电动汽车接入电网,电网安全稳定受到挑战,因此需使电网与电动汽车间进行友好功率交互。基于V2G技术设计一种隔离型双向功率变换器,采用两级拓扑结构,前级AC-DC采用三相桥式结构,后级DC-DC采用双有源主动桥结构。设计相应控制策略,前级采用双闭环和PQ控制策略,后级采用单移相控制策略,以满足双向潮流传输的需求。结合电池模型对所设计的变换器进行仿真,验证了变换器能够满足功率双向流动和电池充放电要求。

电力电子变换技术在输配电系统中的应用研究

随着我国电力事业的蓬勃发展,越来越多的新技术被广泛应用于电力系统中,且取得了突出性的成就。在未来开展有关电力方面的工作时,工作人员应当采取切实有效的措施,将电力电子变换技术应用于输配电系统的具体环节中,以实现输配电系统得以稳定运行的目标。基于此,文章通过对电力电子变换技术在输配电系统中的实践应用进行分析,以期为更好地提高输配电系统运行效率奠定坚实的基础。

煤化工变换冷凝液汽提系统存在的问题及技术现状

随着我国经济的快速发展,使得煤炭化工产业水平不断升级,并逐渐成为我国化工生产的支柱型产业模式。在产业快速发展的同时,企业要将环保问题放在首位,注重煤化工的废水排放问题,现阶段众多企业纷纷利用汽提系统对煤化工变换工段的变换冷凝液进行处置,并取得了较好的汽提效果。本文将针对煤化工企业变换冷凝液汽提系统进行深入研究,针对汽提系统在运行中存在的问题进行分析,并结合行业技术现状,寻求解决问题的办法。

基于仿射变换的多姿态人脸识别技术

针对人脸识别过程中存在的拍摄角度、多姿态表情特征等影响识别精度和成功率的问题,本文提出了一种基于仿射变化的多姿态人脸识别技术。该技术主要采用仿射变换和摄像成像原理,对不同角度以及多姿态人脸图像进行调整与归一化处理,得到人脸矫正后的正面图像,然后通过算法实现对人脸图像的识别。最后,经测试结果证明,本文提出的人脸识别技术不仅解决了多姿态特征变化对识别造成的影响,还从一定程度上提高了人脸识别的成功率。旨在为多姿态人脸识别技术研究提供相应的参考。

基于分层变换的地理测绘成果图像加密技术研究

为提高地理测绘信息管理的安全性与稳定性,根据分层变换算法,研究了一种地理测绘成果图像的加密技术。根据图像像素密度分布情况,对地理测绘图像分层,利用图像置乱技术,变换加密测绘图像,进行分层变换图像的解密计算,完成地理测绘成果图像加密技术的研究。为检测本文方法的加密效果,设计了仿真模拟试验,结果显示,对于不同大小的测绘图像,加密解密的总运算时间分别为88 ms、92 ms、97 ms,具有实时性与高效性,对于随机500组测绘图像,应用加密技术后,像素的平均改变率为99.74%,像素的平均改变强度为33.83%,对明文变化的敏感性与抗差分攻击能力非常强,具有安全性与有效性。

基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术的模态参数识别

傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理和经验模态分解,得到若干阶本征模态响应,然后利用随机减量技术提取自由衰减响应,进而由Hilbert-Huang变换得到信号的瞬时特性,最后结合模态识别的基本理论识别结构的模态频率和模态阻尼比。为了验证这一方法的有效性,对12层钢筋混凝土框架模型振动台试验一测点的加速度记录进行了处理,识别了模态参数,识别结果与其它识别方法及有限元分析结果的对比表明该方法识别模态频率是可靠的,而模态阻尼比识别的精准性仍然难以确认。

基于Hilbert-Huang变换的太阳光噪声抑制技术

为降低太阳光背景噪声对室外光通信系统通信距离、数据传输速率、误码率等系统性能的影响,首次设计搭建背景光噪声测量系统,结合实际测量分析结果,设计提出一种基于希尔伯特-黄变换的太阳光噪声抑制技术。实验结果表明,该技术可有效降低太阳光背景噪声对室外可见光通信系统的影响,提高系统抗干扰能力和稳定性与可靠性。

基于Hilbert-Huang变换和多元状态估计技术的内燃机气缸压力识别

提出了一种新的内燃机气缸压力识别方法。为了实现对内燃机运行状态的实时监测与故障诊断,通过缸盖振动信号反演内燃机气缸压力曲线是一种行之有效的重要手段;本文在对缸盖振动信号特性进行分析的基础上,应用Hilbert-Huang变换对缸盖振动信号进行模态分解,提取最能反映内燃机气缸压力变化特性的振动本征模态分量;使用多元状态估计技术(MSET)建立该振动本征模态分量的Hilbert谱与气缸压力信号之间的非线性非参数回归模型;利用所建立的模型从缸盖振动信号中重构出内燃机气缸压力曲线。试验结果表明,基于Hilbert-Huang变换和MSET的气缸压力识别方法简单有效,可满足对内燃机的实时监测需求。

多层降噪技术及Hilbert变换的轴承故障诊断方法

轴承是电机最容易发生故障的部件之一,而轴承早期故障时的振动信号中含有大量强干扰信号,导致故障特征信号不明显,难以被检测。针对上述问题,提出多层降噪技术及Hilbert变换的轴承故障诊断方法。首先,利用经验模态分解对小波包分解处理后的振动信号进行分解,根据方差贡献率保留有效的固有模态分量;然后针对重构振动信号中的混叠干扰分量,采用奇异值分解滤波技术进行消除,并使用中心差商法筛选有效的奇异值,实现故障特征信号的提取;最后对故障特征信号进行Hilbert变换,解调出其幅值和频率函数。提出的轴承早期故障诊断方法,能够有效解决经验模态分解存在的模态混叠问题,准确提取出故障特征信号,实现轴承早期故障的识别,对实验数据的分析结果验证了该故障诊断方法的有效性。

基于振动信号和同步压缩小波变换的电动机测速方法及实验分析

针对部分工业现场电动机无法安装测速传感器,提出一种基于振动信号和同步压缩小波变换的电动机测速方法。对电动机振动信号进行Hilbert变换得到包络信号,解调出其中与转速相关的振动分量;利用同步压缩小波变换分析计算出包络信号的时频图;引入脊线的四分位距和方差对代价函数法进行改进,并利用该方法提取基频振动分量的时频脊线,得到电动机的转速曲线,达到无转速计测速的目的。实验与仿真分析表明,所提方法无论在稳态还是在非稳态工况下都能准确检测出电动机转速,且误差不超过5%。该方法的研究与实践过程可加深学生对调制解调、时频分析等理论知识的理解,提高理论联系实际的能力。

一类三电平伪图腾柱无桥PFC变换器

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase three-level pseudo totem-pole PFC circuit,STPT-PFC),该类三电平PFC具有双电感支路桥臂,两者相互配合工作为输入电流提供路径,在正负半周两电感支路桥臂工作于不同模态可有效降低分别流过两电感的电流;基于该类PFC的一个代表性电路,从工作电流路径过程、关键波形和调制脉冲分配等方面对其进行工作原理分析,并对其它电路进行电路特性总结,推导桥臂对地电压电平特性与开关脉冲分配的数学关系式。另外,该类STPT-PFC共有5种结构,结合该类STPT-PFC结构特点,提出统一区间判断条件的双层载波调制技术,该类STPT-PFC具有相同开关器件不同拓扑结构可采用同一调制方案的特点,便于该类调制技术移植。最后,基于STPT-PFC-I电路设计1台额定功率1 kW、直流输出电压400 V的实验样机,从稳态及动态两方面进行实验分析,实验结果验证所提出一类三电平伪图腾柱PFC电路的可行性和三电平统一双层调制方法的有效性。