自适应二代小波变换在振动信号降噪中的应用

小波分析技术已成功应用于振动信号的降噪处理。第二代小波变换是一种比Mallat算法更为有效的算法。文中介绍第二代小波变换的基本理论和特点,提出基于二代小波的线性适应性信号分解算法和尺度适应性信号分解算法,并将其应用于对含噪的齿轮箱振动信号进行降噪处理。结果证明,与其他降噪方法相比,使用线性适应性二代小波降噪后的信号具有最佳的信噪比和最低的重构误差。     

Mallat算法的光学实现方法

现有的光学小波变换方法均基于连续小波变换,基于离散信号的小波变换算法（Mallat算法）的光学小波变换还没有出现,这阻碍了光学小波变换应用的发展。针对这一问题,分析利用光学4f系统实现Mallat算法的基本原理,提出Mallat算法的光学实现方法。针对空间光调制器只能实现非负的实函数,且CCD只能记录光的强度,给出一种应用于光学4f系统的光学小波滤波器的设计方法。使用该种光学小波滤波器,利用光学4f系统实现Mallat算法的小波分解部分,并通过数值计算实现Mallat算法的小波重构部分。仿真分析和光学实验结果验证了方法的正确性。     

Mallat算法的光学实现

提出了Mallat算法的光学实现方法.针对振幅型空间光调制器只能实现非负的实函数,且CCD只能记录光的强度,提出一种应用于光学4f系统的光学小波滤波器的设计方法.根据采样间距,基于张量积方法由一维小波滤波器系数构造二维小波滤波函数.然后通过拆分、傅里叶变换与归一化,得到非负的实函数形式的频域小波滤波器.最后,给出相应的光学小波变换后处理方法.使用该种光学小波滤波器及其相应的后处理方法,利用光学4f系统实现Mallat算法的小波分解部分,并通过数值计算实现Mallat算法的小波重构部分.仿真实验结果表明,通过本文提出的方法在理论上能够高精度地重构输人图像;在引入光学器件量化误差的条件下,平均重构PSNR为54.27 dB.利用实际的光学4f系统进行光学实验,也能以良好的质量重构输入图像.仿真分析和光学实验结果验证了方法的正确性.     

第二代小波变换在旋转机械故障诊断中的应用

不同类型的机械故障在振动信号中会反映出不同的波形特征 ,选用不适当的小波基函数会冲淡故障的特征信息 ,给故障诊断造成困难。第二代小波变换可以通过设计预测系数和提升系数获得具有某种特性的小波基函数。本文介绍了第二代小波变换的原理 ,研究了预测系数和提升系数与低通和高通滤波器系数之间的关系 ,根据信号的特征构造了基于插值细分方法的双正交小波 ,在旋转机械的轴系不对中故障诊断中取得了满意的效果。     

基于M带小波变换的焊接熔池图像边缘检测

利用M带小波变换理论对CO2焊图像进行处理。基于Mallat小波模极大值边缘检测技术，研究了熔池边缘和焊缝位置的M带小波检测方法及算法实现，对边缘检测结果进行了分析。对CO2焊图像处理结果表明，用M带小波变换理论构造的小波基对提取熔池边缘和焊缝位置效果较好，可用于熔深控制、焊缝跟踪等领域。     

基于小波变换的非线性负载畸变电能计量研究

随着大量冲击性载荷接入电网,电网低压侧信号出现非正弦畸变,严重威胁电网稳定运行。传统电能表多基于正弦信号进行计量,畸变信号会导致漏计大量电能,给电网带来经济损失。基于国内外研究进展,建立了电网信号数学模型,分析了畸变信号下功率的组成成分。采用提升小波变换算法对畸变信号进行处理,验证了db4小波电能计量方法的准确性。研究表明:相比较于快速傅里叶变换和第一代小波变换,db4提升小波变换的基波功率值更接近于理论值。     

小波分析在模拟电路故障特征提取中的应用

针对模拟电路故障特征提取,提出了在小波变换Mallat算法的基础上,结合快速傅里叶变换的方法.该方法选用dbN小波,利用Mallat算法将信号分解,得到一系列高频和低频子带,分别对各子带进行快速傅里叶变换,从而得到各子带上信号的频谱.文章给出了采用该方法的基本步骤和应用实例,应用表明该方法可以有效辨别模拟电路参数型故障,准确得到故障特征.     

基于提升小波和递推LSSVM的实时故障诊断方法

提出了一种基于提升小波(LW)与递推最小二乘支持向量机(RISSVM)相集合的实时故障诊断方法(LW-RLSSVM).该方法首先通过提升小波变换对数据实时去噪,再通过实时算法训练最小二乘支持向量机分类器.由于采用了递推算法,节省了存储空间和运算时间,同时增加了诊断模型的适应性.为验证所提方法的有效性,将LW-RLSSVM应用于TE过程和青霉素发酵过程.实验结果表明,LW-RLSSVM集合方法能有效实现实时故障诊断,在诊断速度和适应性方面,优于基于第一代小波与LSSVM相集合(W-LSSVM)的故障诊断方法;在诊断精度等方面,该方法优于LSSVM、RLSSVM等方法.     

冗余提升小波的最优分解层数的确定

针对目前所采集的机械设备故障振动信号中包含大量的强噪声信号,将奇异谱分析方法引入到冗余提升第二代小波阈值算法中,实现了一种基于奇异谱分析的冗余提升第二代小波最优分解层数的自适应选择。主要根据冗余提升小波分解过程中细节信号的奇异谱特性来确定最优分解层数,并与冗余提升小波阈值降噪方法相结合,实现降噪效果最优的自适应选择。通过对比不同分解层数的降噪效果,可以有效提高冗余提升小波降噪中的使用性能。仿真和工程振动信号分析结果验证了该方法的有效性。     

星载遥感图像JPEG2000压缩算法的去量化

随着空间技术的发展,空间遥感图像的数据量呈几何级数增加.为了满足JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时性要求,提出了一种对压缩算法进行优化和改进的方法.分析了离散小波变换后拉伸提升算法和JPEG2000量化算法.然后,通过一个新的拉伸量化因子将量化过程与后拉伸小波变换中的提升过程结合起来,减少了JPEG2000压缩算法的量化操作.最后,介绍了去量化处理方法的定点实现.实验结果表明:应用去量化处理方法可以使JPEG2000压缩算法中拉伸和量化过程所需要的时间降低50%,提升了JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时处理能力.     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

Hybrid inversion method for equivalent electric charge of thunder cloud based on multi-station atmospheric electric field

This article proposes the hybrid method to inverse the equivalent electric charge of thunder cloud based on the data of multi-station atmospheric electric field. Firstly,the method combines the genetic algorithm( GA) and New ton method through the mosaic hybrid structure. In addition,the thunder cloud equivalent charge is inversed based on the forw ard modeling results by giving the parameters of the thunder cloud charge structure. Then an ideal model is built to examine the performance compared to the nonlinear least squares method. Finally,a typical thunderstorms process in Nanjing is analyzed by Genetic-New ton algorithm with the help of weather radar. The results show the proposed method has the strong global searching capability so that the problem of initial value selection can be solved effectively,as well as gets the better inversion results. Furthermore,the mosaic hybrid structure can absorb the advantages of tw o algorithms better,and the inversion position is consistent with the strongest radar echo.The inversion results find the upper negative charge is small and can be ignored,w hich means the triple-polarity charge structure is relatively scientific,w hich could give some references to the research like lightning forecasting,location tracking.     

虚拟式流体参量集成测试系统及其实现

为了实现对流体参量的自动测量,运用虚拟仪器设计思想,采用组件技术、海量数据存储技术及仪器通用化设计方法,设计并实现了虚拟式流体参量集成测试系统.该系统能同时对流体的温度、压力和流量等进行动态测试.实验室演示表明,该集成测试系统性能稳定,操作简单,功能较强大.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.