Levy噪声激励下的幂函数型单稳随机共振特性分析

将Levy噪声与幂函数型单稳随机共振系统相结合,为确保实验数据的可靠性,以平均信噪比增益为衡量指标,针对Levy噪声激励下的随机共振现象进行了研究.详细介绍了单稳系统势函数形式及Levy噪声的产生原理,深入探究了不同特征指数α和不同对称参数β取值条件下,单稳系统参数a和b、Levy噪声强度放大系数D对幂函数型单稳系统共振输出的作用规律.研究结果表明,在任意Levy噪声分布条件下,通过对系统参数a和b的适当调整均能诱导随机共振,完成微弱信号检测,且有多个随机共振区间与之对应,同时这些区间不随α或β的改变而改变;此外,在研究噪声诱导的随机共振时也发现了同样的规律,通过调节噪声强度放大系数D也能产生随机共振,且随机共振区间也不随α或β的改变而改变;最后,在研究系统参数a和b之间的相互作用关系时发现,一个系统参数的随机共振取值区间会随着另一个系统参数的改变而改变.所获得的研究结果有效解决了Levy噪声激励下幂函数型单稳随机共振系统的系统参数、噪声强度放大系数的选择问题,为其应用于工程实践提供了可靠的理论依据.

基于幂函数型双稳随机共振的故障信号检测方法

在实际的故障诊断中,有用信号经常淹没在噪声中,特征信息提取非常困难。为了提取强噪声背景中的微弱信号,将幂函数型单势阱模型与Gaussian Potential模型相结合提出一种新型的双稳随机共振系统,称为幂函数型双稳随机共振系统。首先,以平均信噪比增益为衡量指标,提出一种寻找最优系统参数组合的算法,使微弱信号、噪声及系统产生最佳的共振效果;然后,基于幂函数型双稳随机共振系统对Levy噪声背景下的仿真信号进行检测;最后提出一种基于小波变换和幂函数型双稳随机共振的微弱信号检测方法并应用于轴承故障信号检测中。仿真实验表明,幂函数型双稳随机共振模型在故障信号检测中是有效和可靠的。