悬索桥基频影响因素的参数化分析与实用计算

桥梁设计师常常采用简化(实用)公式估算桥梁基频,用以在大跨桥梁设计的前期阶段估算其动力性能。但是随着桥梁建设的发展,部分公式的精度已无法满足要求;在实际使用时各公式易用性也存在较大差异。本文在分析各基频估算公式误差来源的基础上,选择关键变量、采用参数化有限元模型分析各控制因素的影响效应,据此选择改进策略,同时在分析各参数相互关系的基础上进行变量精简,提升估算公式的易用性。经实测和计算基频值的验证,改进实用计算公式在提高了易用性和适用性的同时,有效控制了基频估算结果的整体误差极值,提升了基频估算公式的工程应用价值。

基于蒙特卡洛法的Euler-Bernoulli梁基频和振型求解方法

将Rayleigh法和蒙特卡洛法相结合,在Euler-Bernoulli梁理论假设下求解了均匀梁、变截面梁和附带集中质量的变截面梁自由振动问题.对原本连续的梁结构模型进行离散化处理,利用蒙特卡洛法给出梁结构的假设振型.将假设得到的梁结构振型函数代入Rayleigh法,多次计算过程中,将历次基频所得值与计算所得最小值进行比较,根据其相对误差判断是否满足收敛条件,进而求得基频及对应的振型.结果表明,不同计算模型中基频最大误差不超过10%,能够满足工程需求,且精度和时间的控制参数调整灵活,使用者可根据自身需要自行调节.该方法理论简明,适用范围广泛,能够快速准确地求解诸多类型的梁结构基频和振型.

基于多基频估计的多声部音乐和声自动编配算法

目前常规的和声自动编配方法主要通过对输入的旋律进行分析,从而提取出音高以及节奏的信息,并根据旋律的具体特点选择合适的和弦进行搭配,由于缺乏对音符矩阵的降维处理,导致编配效果不佳。对此,提出基于多基频估计的多声部音乐和声自动编配算法。首先基于琴键音色样本,训练出音色矩阵,并对其进行降维处理,求解出和声系数向量。然后通过构建三元和弦序列,采用音程差阈值对待编配的和弦序列进行提取,从而实现和弦识别。在此基础上将和声编配过程划分为不同阶段,对不同阶段的最优规划解进行求解,从而输出和声编配结果。在实验中,对提出的方法进行了编配效果的检验。最终的测试结果表明,采用本文提出的方法编配出的和声与作品原和声的拟合程度较高,具备较为理想的和声编配效果。

引入非局部模块卷积神经网络的基频提取模型

基频或基音的估计是各种语音信号处理技术的关键子问题,现有信号处理技术研究多使用数据驱动的方法,即通过卷积神经网络进行基频提取。然而,卷积神经网络中的卷积操作一次只能处理局部的音频样本点,只有在递归应用卷积操作时才能捕获全局音频样本点依赖关系,导致计算效率低与优化困难。受非局部模块在计算机视觉任务中具有较高性能的启发,提出一种具有非局部模块的卷积神经网络用于基频提取任务。非局部模块相比不断堆叠的卷积神经网络,可以直接计算两个位置之间的关系,由于其可以忽略欧氏距离,因此能够快速捕获长范围的依赖关系。对于基频估计任务,可在卷积神经网络中加入非局部模块以计算音频样本点之间的相似性,有助于捕获帧与帧和样本点与样本点之间的全局依赖关系,且非局部模块可以保持输入输出维度不变,能够快速地集成卷积神经网络。实验结果表明,该方法平均绝对误差仅为4.7,与基线模型相比,至少降低了0.7,能够获得最佳的模型性能。

超高基频与超宽速域电机驱动系统优化设计

对超高速电机驱动系统而言,因其具有超高基频与超宽速域特性,传统驱动方案中低载频比及参数失配问题已无法忽略,否则难以保证电机稳定运行。针对上述问题,该文从系统模型、控制律和稳定域等方面进行深入分析与优化设计。首先,对考虑数字延迟的超高基频驱动系统进行重构建模与稳定性分析,并归纳总结控制策略设计难点。其次,为保证电机超高基频稳定运行,通过指令电压修正与电流预测,设计出一种改进型超高速电机控制策略,实现了系统延迟主动补偿。同时,为提高电流调节器超宽速域参数适应性,采用“DBC+IC”结构对其进行优化设计,有效解决了参数失配问题。最后,在基于GaN宽禁带器件驱动平台上实现了一台超高速微型永磁电机0~550000r/min宽转速范围稳定运行,验证了该文所设计驱动系统的可行性及优越性。

基于微波干涉雷达的桥梁拉索基频快速识别方法研究及应用

针对微波干涉雷达现场识别桥梁拉索基频过程中存在操作繁琐、人机交互能力差等问题,基于微波干涉雷达测量拉索基频的原理,提出了一种可快速提取拉索位置参数的方法,运用指数平滑法、峰值检测法和自相关算法对雷达散射波形数据进行分析,自动提取拉索位置参数进行拉索基频的快速识别。采用该方法对2座大型斜拉桥斜拉索频率进行识别,并与采用加速度传感器法的拉索频率结果进行对比,结果表明:采用微波干涉雷达识别的拉索频率与加速度传感器法的实测频率相对偏差率在±1.5%以内,验证了该方法的可靠性;基于微波干涉雷达的桥梁拉索基频快速识别方法省时省力,可一次性快速获取多根拉索的位置参数并进行基频识别,自动化程度高。

高速电镀锡机组卷取机电机变基频的参数设计与验证

卷取机作为带钢生产线的末端设备,主要负责钢卷的卷取功能,为了保证带材的卷取质量,在卷取过程中,卷取机需始终保持卷取张力的恒定。随着矢量变频技术的发展,变频电机在卷取机上的应用越发广泛,使用变频电机可以提高生产效率,降低能耗,同时响应国家绿色环保政策,因此对卷取机电机变基频参数的设计至关重要。结合我公司电镀锡机组生产线,通过改变卷取机电机基频参数,经计算结果对比分析得出,额定基频(50Hz)电机功率远大于变基频(17Hz)电机的功率,因此选择变基频(17Hz)电机能够充分发挥电机性能,提高电机利用率,同时降低设备装机容量,减少工厂的一次性投资,能够取得较好的经济效益。

带肋拱形抗爆门的振动基频等效计算方法

带肋拱形抗爆门由于肋的加强改变了结构的刚度、承载性能及质量分布等特性,它的基频计算方法比无肋的等截面拱形抗爆门复杂,为满足工程设计的迫切需求,根据两侧支撑带肋拱形抗爆门的平面内挠曲振动特性,将带肋拱形抗爆门等效为等截面拱形抗爆门,导出了带肋拱形抗爆门的等效等截面拱参数和反对称振动基频计算公式,讨论了影响基频的主要因素。通过与有限元结果比较分析,验证了计算公式的正确性及其适应条件。研究结果表明:带肋拱形抗爆门的振动基频随着肋板与拱板厚度比和肋板数量增加而增大,随着矢跨比增大而减小;当肋板与拱板厚度比在0.5~2.5之间变化,对常用厚跨比的带肋拱形抗爆门,导出的反对称振动基频计算方法可满足工程设计计算的精度要求。

关于壁挂式空调基频噪音抑制研究

空调的振动、噪音水平是衡量空调质量的重要指标之一,本文针对某空调系统异常“嗡嗡”声问题,进行了振动与噪音扫频分析,确定了压缩机振动传递路径异常导致基频噪音超标,提出了改善压缩机平衡系统和减振胶垫优化两种控制方案,实际测试表明,两种方案均能控制噪音响应,减振胶垫优化效果更好,为解决壁挂式空调基频噪音提供有效方法。

基于基频分量的配电线路状态监测方法研究

配电线路是电力系统中传输电能的主要部分,其状态决定着电力系统的可靠运行。为保证电力系统的安全可靠运行,提出了一种基于基频分量的配电线路状态监测方法。针对导线应力、输电能力、大气温度、风力以及导线覆冰等因素,监测配电线路的弧垂;在风力作用下,监测配电线路的张力。通过安装重量测量传感器、设置覆盖冰层的自动监测台和监测设备,监测配电线路覆冰情况。由于天气因素会影响配电线路的状态,对配电线路周围的微气候进行测量。利用傅里叶变换,提取出配电线路状态的基频分量,实现配电线路状态的监测。经过监测,工作人员能够实时掌握配电线路状况,以保证电力系统的安全可靠运行。

离心风机基频气动偶极子噪声的数值研究

运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson公式进行建模.为了使计算模型更符合实际,建立了以蜗壳为界的内外声学直接边界元模型,使用多区域声学边界元模型,考虑蜗壳对声传播的散射作用,内部噪声通过蜗壳的进出口传播到风机外部.结果表明:在非定常流场中,蜗壳表面的压力波动以基频为主,而叶片上的压力波动并没有明显的基频分量;蜗舌是基频噪声的最主要声源;随着流量变大,蜗壳辐射的噪声急剧增加;由叶片产生的偶极子基频噪声比蜗壳小,特别是在大流量工况下.

由基频计算拉索拉力的实用公式

振动法测索力广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测,其基本原理是基于弦振动理论。弦理论忽略了索的垂度和抗弯刚度的非线性影响,在实际应用中有时会带来不可接受的误差。采用能量法和曲线拟合方法,建立了分别考虑索垂度和抗弯刚度影响,由基频计算索力的实用公式。对公式的适用范围进行了讨论,并与现有解的结果进行了比较,表明本文公式可满足精度要求。

可控串补基频等效阻抗与TCR基频电抗关系的仿真和动模实验研究

在可控串补 (TCSC)动模实验装置特性研究的基础上 ,进一步研究了TCSC基频等效阻抗与TCR基频电抗的关系。提出了TCSC电容支路的电容是随着控制角 β的变化而变化的等效电容CT 的观点 ,并且从理论上和动模实验上进行了分析和验证。同时研究了TCR回路的基频电抗XL 的大小对TCSC谐振点和控制范围的影响 ,以及对TCSC回路的电压和电流波形及大小的影响。获得了相应仿真和动模实验结果 ,确定了XC 与XL 的比值关系及K值选择范围。

基于Teager能量算子(TEO)基频的应力影响下的变异语音分类

变异语音识别是一项极具挑战意义的研究课题,一种解决方法是在前端对语音进行变异分类,然后根据不同变异情况采用相关的处理算法。在各种语音变异中,说话人在战斗机、航天飞机座舱等环境中,身体受到应力（重力）影响时的情况更具有特殊性。其所引起的发音变异有别于因心理的、感知的或生理的因素所引起的变异,目前国内外还鲜见有关应力影响不变异语音分类问题的专门研究。木文从对应力影响下的几种基于基频的语音特征的分析出发,提出了对应力影响下的变异语音和正常语音进行分类的方法。对航空模拟飞行器中采集的小词表实验样本,特定人平均分类正确率达到了93.3％,多说话人分类上确率达到了85.8％。

TCSC的动态基频阻抗特性分析

ＴＣＳＣ的动态基频阻抗特性分析对研究含ＴＣＳＣ线路上的线路保护的特性具有重要意义。采用数值仿真分析的方法，详细研究了ＴＣＳＣ动态基频阻抗与滤波器、触发角、故障条件下ＴＣＳＣ是否旁路、短路时刻及短路地点等多种因素的关系，认为在选定滤波器的条件下，ＴＣＳＣ对故障的应对方式是影响动态基频阻抗变化规律的最重要因素。

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

分析了边缆和桥塔刚度对悬索桥对称振动基频的影响 ,然后基于能量原理 ,在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际振型的情况下 ,用Rayleigh Ritz法对悬索桥一阶竖向挠曲自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进 ,用以对五座悬索桥算例的计算 ,计算结果和精确的有限元解非常接近 。

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿（TCSC）动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿（FSC）对距离保护的影响在主要方面是相似的，电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。

电力系统基频铁磁谐振谐波平衡分析

应用谐波平衡法分析了典型铁磁谐振电路基频谐振及其影响因素,确定了该电路的基频谐振区域。该法能较全面的分析非线性电路基频铁磁谐振,也能用于分频、倍频铁磁谐振分析。在电力系统设计时,可先用该法找出系统运行的安全区和谐振区,合理选择系统参数,使系统运行在安全区域内以抑制铁磁谐振。

中性点接地系统基频谐振及其实验分析

铁磁谐振是电力系统中的常见现象,由铁磁谐振引起的过电压和过电流不但会降低电力系统的电能质量,而且会危及系统相关设备的安全运行。笔者应用谐波平衡法对中性点接地系统铁磁谐振电路基频谐振进行分析,找出了该电路的基频谐振区。理论分析和实验证明,该方法能为有效地抑制铁磁谐振提供理论依据,也是电力系统设计的有益参考。

可变基频激光通信数据传输系统研究与实现

针对无线光通信特点,提出一种基于基带跳频的激光数字通信方法,分析单基频调制与可变基频调制原理,研究激光跳频通信信号帧结构与ASK编解码方法,探讨利用FPGA进行跳频通信及控制的技术实现,并进行FPGA系统仿真和可变基频激光调制与传输实验。结果表明,采用可变基频的ASK调制编码通信能保证信息传输的安全性,在视距范围内实现了通信控制与字符数据传输,为大气激光通信应用提供一种新的技术途径。