一类伴有部分解耦干扰的非线性系统故障诊断

针对Lipschitz非线性系统执行器故障检测和传感器故障估计问题,本文提出了一种基于H_/L_(∞)未知输入观测器的有限频域故障诊断策略.首先,将系统处理成包含传感器故障的增广系统.然后,将该系统的未知输入干扰分为可解耦与不可解耦两部分.针对可解耦部分,利用观测器匹配条件将其从估计误差中消除.针对不可解耦部分,设计L_(∞)指标抑制其对残差的影响并结合有限频域H_指标提高执行器故障检测灵敏度.接着,给出观测器存在的充分条件并将其转化为受LMIs约束的线性优化问题,实现了执行器故障的鲁棒检测及传感器故障的鲁棒估计.最后,结合仿真算例验证了所提方法的正确性与有效性.

地震资料的Lipschitz指数计算方法及其应用

地下地层岩性的变化使得采集到的地震信号具有不规则性即奇异性。这种奇异性通过Lipschitz指数值的大小来定量表示。小波变换在时域和频域具有局部化能力，是分析地震信号奇异性的有利工具，为Lipschitz指数计算提供了思路。讨论了带有阻尼因子的Morlet小波在时频域分辨率可调节的特性，分析了利用其进行Lips—chitz指数计算的方法，通过该方法能够准确获得地震信号中的奇点位置和奇异性强度。对地震资料处理后得到Lipschitz指数数据体，将其应用于地震地层层序边界及断层识别中，取得了较好的效果。

Lipschitz非线性系统的H_(-)/L_(∞)故障检测观测器设计

针对Lipschitz非线性系统提出了一种基于H_-/L_∞故障检测观测器的设计方法.首先,利用有限频域的H_-指标来刻画观测器生成残差的最小故障敏感度,利用未知干扰到残差的L_∞范数来描述残差对干扰的鲁棒性能.其次,提出了基于L_∞范数性能指标的残差评价与动态阈值生成方法.此外,给出了H_-/L_∞故障检测观测器的存在条件并整理成线性矩阵不等式.最后,仿真算例验证了本文所提方法的正确性与有效性.

基于小波分析的示波器数据通信异常识别方法

针对现有方法的误识率和漏识率较高等问题,提出基于小波分析的示波器数据通信异常识别方法。先采集示波器的通信数据,并完成去噪等预处理,然后利用小波分析技术对通信数据进行变换,提取数据的时频域特征,得到通信数据极大值点的分布情况,最后利用Lipschitz指数法计算出通信异常值,实现数据通信异常识别功能。实验结果表明,设计方法的误识率和漏识率均低于1%,具有良好的应用前景。

煤样压缩破坏过程的声发射试验

对煤样进行了单轴压缩条件下的声发射试验,通过对能量计数率的最大Lyapunov指数计算,证明煤岩破裂过程并非呈现混沌,而是可以通过声发射信息预测的.对能量计数率进行小波系数分解,进一步计算得到各尺度的Lipschitz指数α.结果表明,可以用最先出现的α负值所对应的时间作为煤样破裂预测时间.

小波变换模特征点在地震资料边界检测中的应用

本文通过研究地震信号小波变换模特征点的变化规律和特征 ,揭示了地震奇异点和其小波变换模极值的关系。通过研究这些关系 ,对小波各级分解的模特征点进行变频域处理 ,这样使求解李氏指数的非线性最小二乘解较稳定可靠。

复杂地貌形态多比例尺表达的二维小波分析研究

针对复杂地貌形态的多比例尺表达中的等高线容易相交、地性特征描述困难和表达过程缺乏自适应等难题 ,提出了基于小波理论的复杂地貌形态的多比例尺表达模型 ,为上述问题的解决提供了新的思路和有效途径。

基于振动模态小波变换模极大的结构损伤检测

给出了将小波奇异性检测原理应用于结构损伤检测的方法:对结构的模态振型进行离散小波变换,根据小波变换模极大诊断结构的损伤位置;利用BP神经网络模拟多个尺度下小波变换模极大与损伤程度之间的非线性关系,根据网络的输出诊断结构的损伤程度.为了检验该方法的有效性,以某简支梁损伤检测为例进行了数值模拟,结果表明,利用离散小波进行结构损伤检测,无需计算Lipschitz指数,而且精度可满足工程要求.

小波分析在油气田地球物理勘探中的应用

阐明了具有Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指数的地震道信号奇异性的数学特征。对油气勘探区的实际人工地震资料，选取具有紧文集的二次样条函数作为小波基。然后将采样所得的数据作离散二进小波变换，采用Ｍａｌｌａｔ塔式算法对地震波信号进行分解与重构。计算出小波变换模的极大值，并与所给阈值进行比较。由该奇点所对应的时间ｔ确定其深度位置，从而对地震道资料进行高分辨率处理。采样间隔为Δｔ＝２ｍｓ，采样区间为［９００，１４００］，采样数据个数为２５１．用实际测井资料检验，彼此十分吻合。

基于小波奇异性分析变压器油中氢气监测

介绍小波理论中的信号奇异性检测方法 ,将其应用于一个实际的变压器油中氢气浓度在线监测曲线 ,确定信号突变的发生时刻、计算出突变点的 L ipschitz指数α和平滑因子σ ,取得了满意的效果。

基于小波变换和TMS320F2812的水泵故障诊断系统研究

对于水泵等旋转机械来说,通过采集水泵振动信号并进行分析,能够较全面地判断出水泵设备运行状态;因此,振动信号的采集就成为设备状态监测与故障诊断的关键部分;设计了一套基于小波变换和DSP的水泵故障诊断系统,该系统可以实现对水泵振动信号的实时采集;为了提高振动信号的信噪比,得到较为纯净的振动信号,采用小波消噪的技术对采集的振动信号进行消噪处理;并且以水泵机组正常运行和发生绕组过热、轻度不平衡、严重不平衡、支座松动等故障为例进行诊断实验,并且故障集参数amax,smax,Tamax,Tsmax和amin,smin,Tamin,Tsmin分别为1.1500,0.1600,46.9787,446.5000和0.9000,0.0700,40.9825,410.6000;实验结果表明,该系统可以有效发现故障,区分故障类型及识别故障程度,为水泵机组故障诊断提供了又一种有效的方法,对其它类似机械故障诊断具有一定的指导意义。

一种基于奇异值分解的奇异性检测新方法

针对信号中的奇异点检测问题,提出了一种利用一维信号序列以连续截断信号方式构造出较小列数和较大行数矩阵的方法,并通过奇异值分解来实现这种检测.分析了该矩阵方式下奇异值分解的信号分解原理,研究了该方法的奇异性检测效果,并与Hankel矩阵方式以及小波检测效果作了比较,将其应用于铣削力信号的奇异性检测.实验结果表明,该方法能有效揭示铣削过程中可能由铣刀或工件问题引起的微小冲击现象,且其各分量指示奇异点位置的脉冲幅值大、宽度小,能与周围高频噪声形成鲜明对比,有利于更准确地判断奇异点的位置.

基于曲率模态和小波奇异性的结构损伤识别

传统的傅立叶变换适合确定一个函数奇异性的整体性质,而难以确定奇异点在空间的位置及分布情况。小波变换具有在时域和频域局部放大的性质,在工程中获得广泛应用。由于曲率模态具有较高的灵敏度,仅仅需要较低阶的模态信息就可获得很好的识别效果。本文据此提出了采用损伤前后曲率模态残差小波变换系数方法对结构损伤进行识别,通过该小波变换系数的分布情况来确定结构的损伤指标。为验证该方法的有效性,通过选用具有线性相位的双正交样条小波,对一梁结构进行了数值模拟。结果表明,采用该方法不但对单一损伤而且对多损伤均能有效地识别出结构的损伤位置。

小波模变换技术在探地雷达资料中的应用

通过研究探地雷达信号的小波变换的模特征点的变化规律和特征,揭示了探地雷达信号奇异点和其小波变换模极值的关系。通过这些关系的研究,对小波各级分解的模特征点进行变频域处理。最后对处理后的地质雷达信号,利用非线性最小二乘方法求解李氏指数,从而进行地质体边界的检测。无论从理论模型的论证还是实际资料的处理都取得了较好的结果。

水工混凝土结构损伤诊断模态指标敏感性研究

根据实测振动数据进行结构的模态参数识别,应用相关模态指标评价结构的损伤状态,已在结构健康监测领域广泛应用。研究将基于振动的结构损伤诊断方法应用于水利工程领域具有重要理论意义和实际工程应用价值。本文针对水工混凝土结构及其振动响应特征,研究了结构损伤诊断的常用模态指标的计算方法,对几种典型模态指标对水工混凝土结构损伤的敏感性进行了研究。采用三种不同的激励信号,根据有限元动力时程分析,计算带缝重力坝的振动响应,并计算各种模态指标。通过对比发现坐标模态置信因子(coordinate modal assurance criterion,COMAC)和Lipschitz指数对结构损伤的敏感性更高。通过某重力坝一个坝段的物理模型,进一步验证了COMAC和Lipschitz指数的损伤敏感性。本文相关研究成果可为应用模态指标进行水工混凝土结构损伤诊断的研究与应用提供参考。

超导重力数据的奇异值检测与分离

使用Lipschitz指数描述超导重力数据奇异性,根据小波变换模与Lipschitz指数的关系,对奇异值多尺度小波变换模极大值进行跟踪,检测奇异值位置,并利用小波分解重构,分离奇异值,修复超导重力数据正常值。通过模拟数据和实测数据的对比分析,验证了小波检测与分离超导重力数据奇异值的有效性。

连续小波变换奇异性的真假纸币识别研究

针对纸币造假技术不断提高的现状,提出了一种新的真伪纸币识别方法。通过采用连续小波变换的Lipschitz指数来表示纹理的粗糙程度,进而对真假纸币纹理特征进行定量描述,以此作为判断纸币真假的标准。仿真结果表明,该算法能够有效地识别真假纸币,且精度较高,在一定程度上提高了鉴别真假纸币的能力。

小波分析技术在地震信号噪声处理中的应用

小波分析是20世纪80年代中后期逐渐发展起来的一个新的数学分支,它具有多分辨率分析的优良特性,在许多方面获得了广泛应用。信号中混入噪声之后,会引起信号的奇异性变化。随机噪声和有效信号本身在奇异点的奇异指数大小不同,从而它们的小波变换的模极大值在不同尺度下的传播行为也不一样。依据此区别,对于一个含噪地震道记录信号进行小波分解(即多分辨率分解)之后,在模极大值图上去除那些幅度随尺度增加而减小的极值点(对应噪声的极值点),而保留幅度随尺度增加而增大的点(对应信号突变点位置),这样就可以在模极大值图上达到去除噪声的目的。小波分析技术在地震信号噪声处理中,去噪效果明显优于传统的傅立叶变换方法。

基于小波分析的热障涂层厚度超声检测

基于超声信号在涂层的上、下表面产生的奇异性,通过对超声信号进行连续小波变换分析,利用模极大值法和Lipschitz指数法进行判断,找出了超声信号中的奇异点。依据热障涂层界面反射信号的时间差,利用已知涂层声速可以算出涂层厚度。通过与扫描电镜所测涂层厚度对比分析,验证了该方法的可行性。

基于小波变换的水电机组振动故障分析和特征提取

通过小波变换的手段对国内某水轮机组的振动异常进行故障分析,详细的阐明了小波奇异性检测的原理以及小波基函数选择的要求。采用Mallat算法,选用Db4小波在多分辨分析下对机组摆度信号进行处理成功提取出故障点的位置,并结合不同的频率分析出机械因素和水力因素造成故障的原因。最后运用连续小波变换的模极大值与尺度的对数关系进行图像拟合,计算出奇异点的Lipschitz指数,以此作为故障信号的特征。通过比较两种不同因素影响的奇异点处的Lipschitz指数,证明其作为故障信号的特征参数对衡量机组故障程度有指导意义。