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基于Duffing系统的谐振式微悬臂梁传感器微弱谐振信号检测
被引量:
3
1
作者
戴荣
于海涛
王权
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第13期50-59,共10页
研究了基于Duffing振子系统的微弱信号检测在谐振式微悬臂梁传感器中的应用。根据待测信号频率的不同,通过时间尺度变换建立了任意频率下的Duffing振子数学模型。利用RHR改进算法求解最大Lyapunov指数,并确定系统相变临界阈值,通过监测...
研究了基于Duffing振子系统的微弱信号检测在谐振式微悬臂梁传感器中的应用。根据待测信号频率的不同,通过时间尺度变换建立了任意频率下的Duffing振子数学模型。利用RHR改进算法求解最大Lyapunov指数,并确定系统相变临界阈值,通过监测最大Lyapunov指数符号的变化来检测微弱谐振信号。详细介绍了两种幅值检测算法,通过试验验证了减法算法比加法算法更具优越性,不受大范围幅值的影响。评价了Duffing振子系统在不同噪声水平下检测微弱谐振信号的能力,添加噪声方差0.0001和0.001后,检测相对误差控制在0.0052%以内;当添加噪声方差到0.01时,原有Duffing方程模型无法检测到最大Lyapunov指数符号的变化,检测失效。最后,通过改变原有Duffing方程非线性恢复力项系数,在添加噪声方差到0.5时,依然能够通过求取所测信号频率的平均值准确提取微弱谐振信号。
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关键词
Duffing振子系统
微弱信号检测
谐振式微悬臂梁传感器
rhr改进算法
最大LYAPUNOV指数
原文传递
题名
基于Duffing系统的谐振式微悬臂梁传感器微弱谐振信号检测
被引量:
3
1
作者
戴荣
于海涛
王权
机构
江苏大学机械工程学院
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第13期50-59,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675246,91750112)。
文摘
研究了基于Duffing振子系统的微弱信号检测在谐振式微悬臂梁传感器中的应用。根据待测信号频率的不同,通过时间尺度变换建立了任意频率下的Duffing振子数学模型。利用RHR改进算法求解最大Lyapunov指数,并确定系统相变临界阈值,通过监测最大Lyapunov指数符号的变化来检测微弱谐振信号。详细介绍了两种幅值检测算法,通过试验验证了减法算法比加法算法更具优越性,不受大范围幅值的影响。评价了Duffing振子系统在不同噪声水平下检测微弱谐振信号的能力,添加噪声方差0.0001和0.001后,检测相对误差控制在0.0052%以内;当添加噪声方差到0.01时,原有Duffing方程模型无法检测到最大Lyapunov指数符号的变化,检测失效。最后,通过改变原有Duffing方程非线性恢复力项系数,在添加噪声方差到0.5时,依然能够通过求取所测信号频率的平均值准确提取微弱谐振信号。
关键词
Duffing振子系统
微弱信号检测
谐振式微悬臂梁传感器
rhr改进算法
最大LYAPUNOV指数
Keywords
Duffing oscillator system
weak signal detection
resonant microcantilever sensor
improved
rhr
algorithm
maximum Lyapunov exponent
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Duffing系统的谐振式微悬臂梁传感器微弱谐振信号检测
戴荣
于海涛
王权
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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