改进相空间重构方法在混沌识别中的应用研究

讨论了传统非线性时间序列相空间重构方法的特点。提出了一种改进的相空间重构方法．为了揭示非线性时间序列中的非线性相关性。采用了一种基于关联积分的统计量，并研究了不同参数对它的影响．研究了延迟时间和嵌入维数之间的关系，并采用时间窗口描述这2个参数的变化规律．同时，应用改进方法计算了混沌时间序列的重构参数。重构了混沌信号的吸引子．研究结果表明。该方法能够从时间序列有效地重构原系统的相空间，为混沌信号识别提供了新的途径．     

城市高架桥拆除爆破振动信号的非线性特征分析

为研究高架桥拆除爆破振动响应动力学机制,分析爆破振动、塌落振动时间序列的动力学因素,将拆除爆破振动响应时间序列进行相空间重构,通过吸引子、Lyapunov指数、关联维数、Kolmogoro熵等核心参量计算,分析高架桥拆除爆破振动响应信号混沌特征。经过计算,爆破振动及桥体塌落冲击作用下振动响应信号相空间重构后具有奇怪吸引子,且Lyapunov指数、Kolmogoro熵均大于0。研究表明:高架桥拆除爆破振动信号具有典型的混沌特征,为混沌非线性理论引入爆破振动危害效应分析领域奠定了理论基础。     

非线性动力学相空间重构中小波变换方法研究

通过研究有限离散二进小波变换与非线性动力学相空间重构的关系,从相空间重构的角度解释小波变换处理混沌时序的合理性,指出混沌时序的离散小波变换实质上相当于在混沌时序重构的相空间中,混沌吸引子向离散滤波器向量投影的结果。在一定程度内混沌的特性不变。在滤波器向量所张开的平面上可以观察到混沌吸引子的投影：讨论了嵌入维数、时间延迟等与离散二进小波变换尺度间的联系。     

非线性学相空间重构中小波变换方法研究

通过研究有限离散二进小波变换与非线性动力学相空间重构的关系,从相空间重构的角度解释小波变换处理混时序的合理性,指出混沌时序的离散小波变换实质上相当地在混沌时序重构的相空间中,混沌吸收子向离散滤波器向量投影的结果,在一定程度内混沌的特性不变。在滤波器向量所张开的平面上可以观察到混沌吸引子的投影;讨论了嵌入维数、时间延迟等与离散二进小波变换尺度间的联系。     

隧道爆破振动信号的混沌特征分析

基于混沌理论,将邻近隧道爆破、上跨坑道爆破作用下既有隧道振动响应时间序列进行相空间重构,通过吸引子、Lyapunov指数、关联维数等核心参量计算,分析隧道爆破振动响应信号混沌特征。经过计算,邻近隧道爆破作用下既有隧道振动响应信号相空间重构后具有奇怪吸引子,且Lyapunov指数均大于0,可判定其具有混沌特征;上跨坑道爆破作用下既有隧道振动响应信号的Lyapunov指数也均大于0,表明其也具有混沌特征。研究表明,隧道爆破振动信号具有混沌特征,随着钻爆作业面与既有隧道爆心距减小,λ值变大,隧道爆破振动响应的混沌特征增强,应更加强钻爆参数的合理优化和爆破振动实时监测,确保施工质量和爆破安全。     

关于混沌动力学特性的一些研究及其数据仿真验证

利用混沌理论进行信号处理,首先根据Takens延时法对单变量时间序列信号进行相空间重构,用G-P算法计算时间序列的关联维数,用C_C算法计算时间延迟τ.通过计算机对非线性动力学方程的仿真,证明了该方法的有效性,而且具有较好的重构效果.     

隧道爆破振动信号混沌分形特征研究

为了分析隧道延时爆破时滞信号动力系统的非线性特征,在对新悬泉寺隧道爆破信号准确采集的基础上,运用混沌理论研究了经频率切片小波变换后各频带重构子信号的混沌动力学行为。通过子信号吸引子相轨迹特征对隧道爆破信号系统状态进行了直观描述和定量分析。结果表明:隧道爆破振动信号具有混沌特征,不同频带子信号吸引子在二维相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭椭圆形轨迹。随着频率的增大,混沌吸引子在相空间的形态表现为椭圆轨迹的长/短轴之比逐渐减小,混沌吸引子在相空间沿长轴方向收缩,沿短轴扩展并最终趋于稳定,信号高频噪声具有弱混沌特征。混沌吸引子形态的演化过程有助于爆破信号幅值、能量信息的精确提取和主频有效判别,为隧道爆破信号非线性特征提取提供了新的思路。     

隧道爆破振动信号混沌分形特征研究

为了分析隧道延时爆破时滞信号动力系统的非线性特征,在对新悬泉寺隧道爆破信号准确采集的基础上,运用混沌理论研究了经频率切片小波变换后各频带重构子信号的混沌动力学行为。通过子信号吸引子相轨迹特征对隧道爆破信号系统状态进行了直观描述和定量分析。结果表明:隧道爆破振动信号具有混沌特征,不同频带子信号吸引子在二维相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭椭圆形轨迹。随着频率的增大,混沌吸引子在相空间的形态表现为椭圆轨迹的长/短轴之比逐渐减小,混沌吸引子在相空间沿长轴方向收缩,沿短轴扩展并最终趋于稳定,信号高频噪声具有弱混沌特征。混沌吸引子形态的演化过程有助于爆破信号幅值、能量信息的精确提取和主频有效判别,为隧道爆破信号非线性特征提取提供了新的思路。     

Chen系统的动力学行为及其吸引子结构的研究

利用受控Chen系统,并基于镜像操作方法,发现Chen吸引子是由左、右两个吸引子所组成的复合结构,且左、右吸引子均可由极限环生成.采用一维时间序列相空间重构技术和系统混沌的定量判据准则,揭示出Chen系统从规则运动转化到混沌运动所具有的普适特征:Chen系统可通过Pomeau-Manneville途径走向混沌,且其间歇性与Hopf分岔和倍周期分岔有关,在这些途径上既可观察到锁相和准周期运动,也可观察到类Chen吸引子、Chen系统和Lorenz系统之间的过渡吸引子和类Lorenz吸引子.     

局部线性预测对汉语元音非线性的研究

1引言 近来,人们通过延迟重构相空间、计算相关维或嵌入维等非线性动力学方法,发现语音中含有非线性、甚至混沌成分[1][2].用非线性的方法建立更符合物理本质的语音模型,将是对原有语音信号研究的重大突破,因此很有必要进一步验证语音中非线性的存在.对于混沌时间序列,可在Takens相空间重构理论[3]的基础上,建立相应的预测模型作预测分析,例如,局部线性预测(LLP)模型[4][5].文献[6]把LLP方法应用于水声目标辐射噪声分析,通过预测误差曲线类型判定辐射噪声的线性性.受此启发,本文把LLP理论应用到汉语语音领域,通过计算元音的归一化平均预测误差随邻点数的变化曲线、以及比较混沌时间序列和线性时间序列的相应曲线,来验证元音中存在非线性(混沌)的成分,为建立合适的LLP模型提供了依据.     

弹性螺旋桨-轴系建模及振动特性的解析方法研究

为考虑螺旋桨自身弹性对桨-轴系统振动特性的影响,建立了一套基于Timoshenko梁理论的解析方法。将螺旋桨、轴系均用Timoshenko梁建模,结合桨叶与轴系连接处的协调条件及其边界条件,给出系统横向、纵向自由振动的控制方程;在同有限元结果对比表明本方法具有良好精度基础上,分析了桨叶弹性对系统模态的影响及桨-轴系统的力传递特性。研究表明:桨-轴系统的模态振型中螺旋桨叶片和轴系的弹性变形同时发生且相互影响,叶片弯曲模态会加剧轴系振动;作用于桨叶的激励引起的桨-轴系统轴承处的纵向传递力被桨叶弯曲和轴系纵振两阶模态显著放大,而横向传递力主要由桨叶及轴系的弯曲模态控制。     

最小二乘支持向量机和小波电铲供电机组状态预测

针对电铲供电机组振动时间序列是个非线性、非平稳的复杂时间序列,难以用单一预测方法进行有效预测的问题,建立了一种基于小波分解和最小二乘支持向量机混合模型进行状态预测的方法.首先通过小波分解,将原始振动时间序列分解到不同层次,然后根据分解后各层次分量的特点选择不同的嵌入维数和LS-SVM参数分别进行预测,最后重构得到原始序列的预测值.对某电铲供电机组振动趋势的预测结果表明,该模型的预测性能好于单一的支持向量机预测方法.     

确定相空间重构参数的一种新方法

用相点的惯量矩来描述相轨迹在相空间中展开的程度,用相点的惯量矩的相对变化来描述相轨迹展开的快慢。导出了相点关于主对角线的、与重构参数有关的惯量矩公式。用该公式计算了相点的惯量矩的相对变化,选出了不同维数的延迟时间。从非零延迟时间中选出的最小维数就是嵌入维数,该非零延迟时间就是最终确定的延迟量。用此方法获得的参数重构出的相轨迹质量较好,且具有抗噪能力强。     

计算机辅助技术在螺旋桨总图绘制上的应用

利用AutoCAD提供的二次开发工具VBA实现了螺旋桨总图的自动绘制,详细介绍了螺旋桨总图绘制的方法与步骤,重点从伸张轮廓的绘制、正投影轮廓的绘制和侧投影轮廓的绘制三方面说明了螺旋桨总图绘制的实现过程。并在此基础上开发了常规螺旋桨计算机辅助设计系统。该系统能提高工作效率,为船用螺旋桨的精确和高效绘图寻求了一条新的途径。     

船舶推力轴承纵向橡胶减振器设计

介绍设计一种嵌入式船舶推力轴承纵向橡胶减振器,以隔离由于螺旋桨脉动推力激励而引起的船舶轴系纵向振动。首先,建立减振系统的动力学简化模型,通过计算分析对减振块刚度参数进行优化设计;其次,根据刚度优化结果和相关经验公式对橡胶减振块的外形尺寸进行设计;最后对减振块的强度特性进行校核分析。结果表明所设计的减振器满足强度指标要求;在此基础上,提出橡胶减振块在推力轴承上的具体布置形式、开槽及装配固定方案,为船舶推力轴承纵向减振器的设计计算提供参考。     

螺桨转子颤振涡动分析及其程序设计

螺桨转子颤振涡动分析软件（ＰＰＷＦＡ）的设计目的是，分析螺桨转于系统的动力响应和颤振涡动特性，以及分析影响螺桨转子稳定性的各个因素。该软件考虑桨叶的振动变形，桨轴一支承系统的振动特性，以及螺桨转子的不平衡力。通过对一模型螺桨转子系统的计算分析，对软件进行了考核，计算结果与风洞试验结果作了比较，证明软件的设计及计算是正确的。文中还给出了对一实际螺桨转子系统的颤振涡动计算结果。本文是该软件设计和计算工作的技术总结，并对软件的功能和性能等作一介绍。     

一种高阻尼螺旋桨在宽带激励力下的振动特性研究

提出一种新型高阻尼螺旋桨结构形式,通过将螺旋桨桨叶简化为弯曲梁,对常规桨叶和新型桨叶的随机振动特性进行对比分析。首先利用基于均匀湍流统计模型的相关分析方法,求取了作用在桨叶表面上的压力谱空间分布;然后运用基于模态叠加法的随机振动理论,讨论了系统参数对桨叶叶尖速度响应功率谱和脉动推力功率谱的影响规律。研究表明新型螺旋桨结构形式具有降低叶片固有频率处峰值响应的效果。     

舰船辐射噪声的分段自仿射IFS模型

本文根据舰船辐射噪声具有连续不可导和非平稳的特性,建立了分段自仿射ＩＦＳ模型。提取出ＩＦＳ参数并计算出ＩＦＳ分形维数。结果表明：１．在一定的压缩比下,由ＩＦＳ参数所恢复的信号具有较高的信噪比;２．两类不同目标的ＩＦＳ分形维数具有较好的离散度。本文为水声目标的分类与识别提供了新的特征分数。     

不同算法模型对光谱重构精度的影响

目的研究光谱颜色复制中原稿图像的光谱信息,并对目标色的光谱反射率进行重构,探究影响重构光谱精度的因素。方法通过选取Munsell Color Matt(1269色块)和Color Checker Classic(24色块)2种色卡作为光谱反射率数据样本,建立不同的主成分分析线性重构模型,选取不同的基向量个数分别重构光谱,并对其精度进行评价,取Classic色卡模拟多光谱图像中重建光谱反射率的目标色,研究比较光谱重构模型和基向量数目对重构精度的影响。结果实验表明,降维模型1最终恢复的数据在RMSE,GFC和色差上均优于模型2,随着基向量数目的增加,2种降维模型差距在减小,当基向量数目达到13以后,2种模型基本没差异。结论文中提到光谱重建模型1和7个基向量是重构光谱图像的最佳方案。     

调距桨桨叶曲面数据和图形处理造型和消隐

本文介绍了运用计算机辅助几何设计方法,为可调螺距螺旋桨的性能论证、分析而建立的采集处理螺旋桨几何数据及图形显示系统。该系统可提供桨叶上任一叶切面和径向切面的数据、桨叶自转后新切面的数据及桨叶上任一点空间坐标,用以对桨叶的加工和检验。同时在系统中进行了桨叶曲面的造型和消隐,使人们可以从屏幕上观察到螺旋桨桨叶转到各指定位置的三维图象。