基于特征系统实现算法的夹具模态参数识别

针对振动试验中夹具的动力学设计和验证问题,探讨了仅根据响应输出进行模态参数识别的时域分析方法,即特征系统实现算法。以某夹具结构为研究对象,仅通过测试宽带随机激励下的加速度响应信号,对该夹具的模态参数进行了识别。在Matlab7.1上实现了一种基于相关函数的特征系统实现算法,利用加速度响应数据计算相关函数矩阵,并构造广义Hankel矩阵,得到了夹具的模态频率和阻尼比。奇异值分解和稳定图综合分析结果表明:特征系统实现算法能较好地对结构的动力学参数进行识别。     

信号建模(3):多频信号模型的递推参数估计

利用梯度搜索、牛顿搜索、多新息辨识理论,研究多频标准正弦信号的建模问题,提出了相应的最小均方参数辨识算法、随机梯度参数辨识算法、多新息随机梯度参数辨识算法、递推梯度参数辨识算法、牛顿递推参数辨识算法等,给出了几个典型辨识算法的计算步骤。文中的方法可以推广到其它多频信号模型的参数辨识。     

多跨人行桥振动均方根加速度响应谱法

针对多跨柔性人行桥在人行走下的振动舒适度验算问题,提出了基于振动均方根加速度响应谱的计算方法.采用具有代表性的实测落足曲线根据Ellingwood方法构造激励函数,对不同跨度、跨度比、阻尼比的多跨人行桥进行了大量的时程分析,将加速度响应作FFT变换得到响应频谱,并按ISO总体频率计权方法,计算得到综合考虑了前3阶振型作用下不同情况的均方根加速度响应谱. 多跨结构响应谱具有相同的谱线形状,选取两跨响应谱作为参考响应谱,结合跨度阻尼修正系数,建立多跨结构响应谱分析方法.分析结果表明,采用不同的落足曲线,在计算结果上会有差异;当基频小于4 Hz时,结构的响应较为显著.该方法可直接用于多跨人行桥的振动舒适性评价     

应用绕组函数对同步电机电感量的计算

通常对凸极同步电机磁场的分析和对电感参数的计算是一个比较繁复的过程。然而应用绕组函数理论 ,根据线圈的分布即绕组函数以及气隙磁导系数 ,由定义可推导出能考虑各次空间谐波的电感表达式 ,由表达式导出电机正常运行时的电感参数 ,也可以组成绕组故障时的电感参数。气隙磁场各次谐波分量对电感数值的影响程度不同尤其空间谐波磁场很强的场合。如在定子绕组内部故障情况下 ,气隙电感量的计算必须考虑低次和分数次谐波的影响。对最高次谐波选取的次数也要取得适当 ,才以满足电感参数分析计算精度要求。通过分析对比各次空间谐波磁场的电感参数的简化表达式 ,该方法推导过程及物理概念清晰 ,推导过程简便 ,既可求取电机正常运行时也可求出绕组内部故障时的电感参数 ,具有很大的适应性和方便性。     

传递函数辨识(16):频率响应二阶系统参数估计

基于功率、电压、电流与电阻的关系,建立电阻误差准则函数、电压误差准则函数、电流误差准则函数、功率误差准则函数,应用梯度搜索、最小二乘搜索原理,推导了估计电阻的递推辨识算法,包括投影算法、随机梯度算法、多新息随机梯度算法、递推梯度算法、多新息递推梯度算法、递推最小二乘算法、多新息最小二乘算法等。此外,利用系统的实频特性数据和虚频特性数据,给出求解二阶传递函数模型参数的代数方法。     

EMD和小波变换在结构模态参数辨识中的应用

针对希尔伯特-黄变换方法在振动信号处理中不能有效地进行模态解耦的缺点,提出一种将经验模式分解和小波变换相结合的结构模态参数辨识方法．首先利用经验模式分解方法对结构响应信号进行分解,获得多个本征模函数以完成结构模态的筛选过程,并根据模态筛选得到的本征模函数进行信号重构;然后对重构信号进行Morlet小波变换和模态解耦,获得信号小波变换系数的瞬时幅值和瞬时相位拟合曲线,并在此基础上计算出结构的各阶模态频率、阻尼和振型．结果表明,利用小波变换对本征模函数的叠加信号进行参数辨识代替对单个本征模函数进行希尔伯特变换,更能有效地进行模态解耦,从而获得更为准确的结构模态参数信息．     

低阶加纯滞后对象参数辨识方法

针对低阶加纯滞后对象,提出了通过递推自动调整遗忘因子最小二乘法辨识对象的动态参数,对输入、输出信号进行滤波后,利用先验知识对输出信号作还原处理,得到新的输出信号,增大输入、输出信号之间的相关性,根据互相关函数和性能函数相联合方法辨识对象的滞后参数。仿真结果表明,该方法对于低阶加纯滞后对象参数辨识是有效的,且具有算法简便快捷,实用性强的特点。     

线性系统模态参数识别的递推子空间辨识方法

为了解决系统模型的在线辨识,一种用于线性时变系统辨识的递推子空间辨识方法,能够实现对系统状态空间模型的在线递推估计.通过应用阵列信号处理中的传播函数方法,代替了子空间辨识中的奇异值分解,得到一种基于传播函数方法的递推子空间算法.该算法避免了奇异值分解计算量大的缺点,可以有效地降低计算量.最后通过Ansys建立线性系统模型,仿真结果表明,该方法能够降低计算量并且能准确地辨识出线性系统的模态参数.     

用解析法分析立辊轧机冲击振动信号

为降低复杂信号模型识别困难,采用把线性参数和非线性参数分开识别的方法．该法可用于对立辊轧机冲击振动加速度信号的识别．通过识别到的加速度信号解析式,可得到振动速度及振动位移．该解析法具有较高的消噪能力,并可识别出高精度的轧机系统振动模态参数．     

基于规则选取和补偿运算的模糊系统建立方法

为了解决模糊系统建立过程中规则数目的选择问题,提出了一种模糊系统建立方法。该方法利用K均值法计算聚类中心,不需要预先给出聚类的数目,聚类的数目根据聚类准则函数的收敛性决定,同时在算法结构中引入补偿因子以增强算法的稳定性,再结合梯度下降法辨识后件参数,从而得到模糊系统。与传统的模糊系统建立方法进行比较,该方法提高了辨识精度且能自动生成模糊规则,避免了规则数目选取的盲目性。最后将该方法用于辨识单元机组的协调控制系统,仿真结果表明了该算法的有效性和快速性。     

加窗傅里叶变换谐波检测算法及其插值改进研究

直接采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析无法避免栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得准确的各次谐波参数.为此,针对谐波检测的加窗傅里叶变换进行研究,应用插值算法对窗傅里叶变换进行改进,提出一种基于逐幅谐波消去法的插值.理论分析和仿真表明,该改进算法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

梯度解耦的递推极大似然法及在飞行试验中的应用

指出了Ｇｏｏｄｗｉｎ递推极大似然法在辨识高阶系统时发散的必然性，并且级出了发散的原因。提出了一种梯度解耦的极大似然方法。该算法避免了各梯度计算误差的影响并提高了数值准确性。鲁棒性分析表明，新算法的梯度向量计算误差小，克服了Ｇｏｏｄｗｉｎ方法的辨识滞后问题。     

交流电参数测量系统的智能检测及误差分析

针对普通电参数检测方法检测精度低、误差大的缺点,提出了一种同步采样法和基2FFT算法。该法锁相环控制采样的定时和速率,利用DSP完成复序列FFT计算、电参数和各次谐波参数的计算,并且作了检测误差分析。计算结果表明,该方法能有效提高检测参数的精度。     

一种快速精密测量畸变电功率方法的仿真

利用MATLAB5．3软件对一种快速精密测量畸变电功率方法进行数字仿真，通过一畸变功率的仿真计算，验证了此方法的可行性和精确性．从仿真可知，当对p(t)平均功率的测量归结为用FIR数字滤波对畸变功率进行滤波且输入信号一定时，算法的准确度取决于窗函数对各次谐波的衰减性能。     

应用绕组函数对同步电机电感量的计算

通常对凸极同步电机磁场的分析和对电感参数的计算是一个比较繁复的过程。然而应用绕组函数理论,根据线圈的分布即绕组函数以及气隙磁导系数,由定义可推导出能考虑各次空间谐波的电感表达式,刷表达式导出电机正常运行时的电感参数,出可以组成绕组故障时的电感参数。气隙磁场各次谐波分量对电感数值的影响程度不同尤其空间谐波磁场很强的场合。如在定子绕组内部故障情况下,浊电感量的计算必须考虑低次和分数次谐波的影响。对最高     

传递函数辨识(8):基于正弦响应的参数估计方法

针对不同极点惯性环节并联系统和不同极点惯性环节串联系统,利用多频组合正弦信号作为输入,通过测量系统的输出数据,基于二次优化和非线性优化技术,推导了估计传递函数参数的最小均方算法、随机梯度算法、多新息随机梯度算法、递推梯度算法等,并与梯度迭代算法、牛顿迭代算法相结合,提出了辨识传递函数参数的耦合递推—迭代辨识算法,文中的方法可以推广用于其他传递函数描述的动态系统参数辨识,如具有共轭极点、重极点传递函数参数的辨识以及任意非线性函数的参数估计。     

一种基于加窗的插值FFT重构Hilbert变换方法

提出了一种基于加窗的插值FFT算法重构Hilbert变换来测量无功功率的方法。该方法通过离散傅里叶变换及逆变换,能够准确地将各次谐波的电压进行90°移相,并利用加海明窗的插值FFT算法对各次谐波的频率、相位,以及幅值进行计算,克服频谱泄露所带来的影响,消除测量时产生的误差。仿真结果表明该方法具有很高的测量精度。     

信号建模(5):多频信号模型的递阶参数估计

利用梯度搜索、多新息辨识理论、递阶辨识原理,针对多频标准正弦信号的建模问题,提出了动态数据下递阶梯度参数估计算法、递阶随机梯度参数估计算法、移动数据窗递阶多新息随机梯度参数估计算法、递增数据长度下递阶梯度估计算法等,给出了几个典型辨识算法的计算步骤。文中的方法可以推广到其它多频信号模型的参数辨识。     

基于分形理论的柴油机燃烧振动分析

通过对振动信号的分析和处理，证明柴油机燃烧振动具有分形特性。采用计算时间序列相关维的方法，对测得的振动信号进行了向量空间重构，利用Ｇ－Ｐ算法计算出了相关维数。研究发现：（１）相关维数对燃烧波形边界十分敏感，作者建立了确定边界的准则；（２）当重构向量空间的维数时，燃烧振动的相关维数趋于定值；（３）不同的燃烧状况，计算出的相关维数不同；（４）不同型号的柴油机，计算出的相关维数不同。     

非同步采样的同步化谐波分析算法

为了消除采样过程中同步误差产生的频谱泄漏,提出一种基于搜索的同步化算法.该算法采用逆向搜索在非同步采样数据中截取整周期的采样序列,通过离散傅里叶变换(DFT)得到频谱,搜索频谱幅值得到基波谱线位置,计算基波及各次谐波的幅值和相位.误差分析和仿真结果表明,采样点数越多,算法精度越高,较高的采样频率有利于提高算法的分析精度.同步化谐波分析算法分为单周期和多周期两种方法,单周期法适合于非稳态周期信号的谐波测量,多周期法提供了一种精确分析稳态周期信号谐波的有效方法.