基于Prony法的非线性阻尼辨识与实验研究

针对合金材料的非线性阻尼性质,在扩展的Prony法的基础上提出了从自由响应信号中辨识非线性阻尼的移动Prony法和时变Prony法。通过对不同特性的阻尼进行仿真和分析,证明了这两种算法的有效性,同时得出了时变Prony法更适用于非线性阻尼的辨识的结论。在传统阻尼实验装置的基础上,开发了具有准均匀应力场的梯形等强度梁试件。实验结果表明所研究的阻尼合金Al-33Zn-6Si的阻尼能力随着应变的增加而增加,呈现明显的非线性关系。

基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中含有多次谐波的复杂高频周期信号,以及FFT(Fast Fourier Transform)法对轧辊偏心信号分析的局限性,研究了一种基于四阶累积量的Root-MUSIC(Multiple Signal Classification)法和Prony法相结合的轧辊偏心信号估计新方法.利用基于四阶累积量的Root-MUSIC法准确估计出偏心谐波的频率及谐波的个数,同时由Root-MUSIC求得的根直接使用Prony方法估计出偏心信号的各次谐波幅值和相位.仿真结果和实验结果也验证了结合方法的可行性和有效性,在信噪比较低的情况下仍具有较高的频谱分辨率和估计精度,能准确地同时估计出偏心谐波的频率、幅值及相位,尤其在频率分辨率和抗噪声上具有FFT法无法比拟的优越性.

基于Prony法的暂态扰动信号分析

应用Prony法对配电系统中的电容器操作事件和电压放大问题进行了机理分析,并将仿真信号分解为不同的分量。通过对不同仿真信号分解结果的比较,认为电容器投切时在用户端产生的放大电压是不同频率、阻尼、幅值和相位特征的谐振分量共同作用的结果,而且谐振分量的特征与配电系统的参数和结构紧密相关,通过改变配电系统参数和结构可以减小用户端出现的放大电压。测试结果表明Prony法能够对暂态信号中的衰减谐振分量进行建模,提取各分量的幅值、频率、相位和阻尼参数,验证了Prony法对暂态扰动信号分析的有效性。

AR与Prony法的时变系统模态参数识别

研究AR和Prony法的线性时变振动系统的模态参数识别。提出可以处理非平稳信号的时变Prony法。采用递推最小二乘算法估计模型参数,并讨论基函数的选择,其中以时间多项式基、离散长球面基以及离散余弦基下所识别的效果较好。为验证方法的有效性,进行了数字仿真和附加质量随时间连续变化的悬臂梁的模态分析试验,试验结果和理论结果比较,表明了提出的线性时变系统的模态参数识别方法有效、可行。

基于时域平均的Prony法在间谐波检测中的应用

为了提高在低信噪比下的间谐波分析的精确度,提出了将时域平均法与Prony谱估计法相结合,以消除整数次谐波成分和间谐波成分的相互作用以及噪声对频谱估计的影响。首先通过时域平均抑制间谐波成分和噪声,分别采用奇数倍工频周期的时间窗和奇数倍工频周期的一半时间窗截取信号并加以扩展后,使用Prony法计算奇数、偶数次谐波成分;然后从原始信号中滤除整数次谐波成分,使用Prony法计算间谐波成分,模型阶数降低。仿真结果表明,该方法可以在噪声环境下检测出间谐波,且估计出的谐波、间谐波频率精度较高,能满足实际应用的需要。

从瞬态响应波形中提取极点的Prony法及改进Prony法的研究

本文对奇点展开法(SEM)中实验提取极点的Prony法进行研究,并用该方法通过计算机编程模拟,在五种噪声情况下从导体球的瞬态响应中提取极点。验证了Prony法抗噪性能较低,进而讨论了提高抗噪能力的奇异值分解法。

基于Prony法的荧光寿命式光纤测温

对当前荧光式光纤测温的研究热点,提出一种适合于嵌入式系统和现场使用的高精度温度测量方法——Prony法的荧光寿命式光纤测温。从荧光式光纤测温机理出发,分析Prony法双指数模型测量机理,提出温度测量系统具体方案。基于测试数据和使用效果,给出温度与荧光寿命的标定与验证方法。据此设计出的温度产品具有良好的性能价格比,已经在实际中获得成功应用。

基于改进扩展Prony谱估计法的谐波电流检测

兼顾检测精度和检测的快速响应性能,结合注入式有源电力滤波器的结构与工作原理,提出了一种基于改进扩展Prony谱估计法的自适应频率跟踪电流检测方法。该检测算法采用最小均方(LMS)算法在线优化扩展Prony谱估计法中电导矩阵的频率,求出在该条件下的最佳解;并采用数字信号处理器和高速接口器件,通过简单的软件程序来实现,误差小,实时性强,满足了实际应用需要。

瞬态测量的Prony方法

通过Prony参数估计的研究提出了改善参数估计精度的方法;利用Prony法对实际带通滤波器在斜坡信号激励下的传输特性进行了瞬态分析。实验表明Prony分析法具有强的适应性和较大的动态范围,只需很短的采样时间就可以完成对系统特性的测量。

基于自适应神经模糊滤波的低频振荡Prony分析

传统Prony法在分析低频振荡时对输入信号要求较高,存在着对噪声敏感的弱点。文中提出一种自适应神经模糊滤波和改进Prony法相结合的低频振荡分析方法。该方法先用自适应神经模糊滤波对低频振荡信号进行滤波,再用改进Prony法对滤波后的信号进行分析。其中改进Prony法有效阶数用归一化奇异值法确定。将该方法用于分析IEEE4机2区系统表明,在有色噪声影响下,该方法仍能相对准确地辨识出低频振荡主导模式,验证了其有效性。

基于高阶累积量MUSIC法的轧辊偏心信号提取

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中含有多次谐波的复杂高频周期信号,研究了一种基于高阶累积量的MUSIC法和Prony法相结合的轧辊偏心信号提取新方法。首先采用基于高阶累积量的MUSIC法对偏心信号进行空间分解达到降阶的效果,能够有效地抑制噪声,在信噪比低时仍具有高的频谱分辨率,能准确提取出偏心谐波的频率及谐波的个数,对于频率相近的偏心谐波信号,不存在频带重叠的问题,克服了低信噪比时FFT法出现的频谱泄漏和栅栏效应等缺点。通过高阶累积量MUSIC法对偏心信号进行了消噪和降阶预处理后,使用Prony方法进一步估计偏心信号的各次谐波幅值和相位,弥补了Prony法对噪声敏感的弱点及对信号阶数的要求,充分发挥了其优点。仿真及实验结果验证了该结合方法的可行性和有效性,低信噪比时能够准确提取出偏心信号参数,重构的偏心模型比FFT法精度高,偏心补偿效果明显。

变电站电磁瞬态过程的Prony分析

在变电站内,一次回路中的开关操作会在高压母线上产生电磁瞬态过程。该电磁瞬态过程将在电压互感器二次侧产生瞬态电压,从而在二次回路中产生干扰。利用Prony法对母线上以及互感器二次侧的电磁瞬态过程进行拟合,得到了相应的时域表达式。对拟合得到的时域表达式进行傅立叶变换,可得到电磁瞬态过程的频率特性。结果表明,Prony法是分析变电站电磁瞬态过程的一种有效方法。

基于高阶矩的改进Prony技术的雷达目标冲击响应极点提取

本文介绍了一种新的关于雷达目标冲击响应极点的方法。这种方法是根据高阶矩的特性对经典Ｐｒｏｎｙ法的一种改进，数值仿真结果表明这种方法对随机噪声具有良好的抑制作用。它特别适用于像冲激雷达（或其它超宽带雷达）这样的低信噪比环境下的目标识别及检测。

基于模式综合分析法的联络线功率振荡抑制措施

目前,通过合理地配置电力系统稳定器(PSS)来抑制联络线功率振荡仍然是最经济可行的方法,这需要确定与联络线振荡模式强相关的机组并对相应PSS的参数进行优化,为此,提出了模式综合分析法。该方法通过时域仿真将Prony分析法与特征值法相结合,不但能够分析联络线功率振荡的主导振荡模式及其基本信息,还能给出该振荡模式的模态信息,从而为PSS安装地点的选择提供了依据;同时,引入两点拟合法优化PSS的参数,使其在较宽频带范围内提供超前相位,从而能够抑制多个振荡模式。对某实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性。

基于Root-MUSIC法的轧辊偏心参数估计（英文）

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中的复杂高频周期信号,因FFT法对信号分析的局限性,提出了一种Root-MUSIC(Multiple Signal Classification)法和Prony法相结合的轧辊偏心信号估计新方法。利用Root-MUSIC法准确估计出偏心谐波的频率及谐波的个数,同时使用Prony方法估计出偏心信号的各次谐波幅值和相位。仿真结果验证了可行性和有效性,在信噪比较低的情况下仍能准确地同时估计出偏心谐波的频率、幅值及相位,尤其在频率分辨率和抗噪声上比FFT法具有优越性。

基于波束空间求根MUSIC算法电力系统谐波检测

针对传统电力系统中谐波检测方法存在的精确度低、抗噪性差等问题,本文将波束空间求根MUSIC算法应用于电力系统谐波检测.该算法以信号空间为模型,用盖氏圆检测出信号源数,利用波束空间将阵列接收的数据通过变换得到波束空间的数据,再将波束空间的数据分解为噪声和信号子空间,由该两个子空间的正交性构造多项式,通过求解此多项式,得到信号的频率估计值,最后由扩展PRONY方法计算得到信号的幅值.仿真实验验证和实际数据分析表明该算法在电力系统谐波检测中是切实可行的.

互联电网功率振荡辨识方法应用研究

为应对中国大规模互联电网的功率振荡问题,讨论Prony法、自回归滑动平均法和随机子空间法的应用性.分别以两区四机系统和EPRI-36节点系统等不同规模的典型仿真系统为例,将上述方法用于明显扰动系统响应和随机扰动系统响应等典型信号的分析,提取系统振荡特征信息,比较不同方法的应用性能,研究存在外部测量干扰时方法的使用效果,得到各种辨识方法在实际电网中应用性的一般结论.

基于SVD-Prony及主成分回归的次同步振荡阻尼特性影响因素研究

风电并网系统次同步振荡阻尼特性及其影响因素的准确有效辨识,是解决实际风电场并网系统工程中次同步振荡问题的前提和关键。为避免传统次同步振荡分析方法的复杂建模,该文提出一种利用风电场参数及运行数据的次同步振荡阻尼特性及其影响因素分析方法。首先,基于奇异值增长率谱的奇异值分解法(SVD)提升Prony法的抗噪性,从振荡数据中提取模态信息;其次,选取振荡的影响因素并进行相关性分析及共线性诊断;然后,采用主成分回归(PCR)减少回归分析中的共线性问题,建立阻尼比估计模型,辨识出影响风电场次同步振荡阻尼比的主导因素;最后,通过双馈风电场经柔直并网系统仿真验证了所提方法的有效性及准确性。

一种基于Kriging代理模型的土壤压力沉陷特性预测方法

基于有限元理论研究了加载速率和平板尺寸对土壤承压沉陷特性的影响,发现同一沉陷深度的土壤承载力随着加载速率的提高而增大,平板尺寸的增大会降低单位面积土壤承载力。采用Prony指数型函数拟合方法对不同土壤力学参数和加载条件下的土壤压力沉陷曲线进行数值拟合,拟合结果具有较高的精度,R 2均大于0.9.基于Kriging插值法建立土壤力学参数、加载速率和平板半径与Prony指数函数参数之间的代理模型,提出通过已知土壤力学参数和加载条件直接预测土壤承压沉陷特性的方法,模型测试效果良好。

基于Hilbert和改进Prony的闪变检测

电压波动与闪变是当前电能质量问题的重要研究对象之一,对其进行有效监测,对于电能质量治理具有重要意义。提出一种基于Hilbert变换与改进的Prony法的参数估计法,该方法能准确提取出信号的包络线,检测出调制分量的幅值、频率等参数信息,采用统计排序法计算出短时闪变值Pst。MATLAB仿真验证了该算法的有效性与精确性。