刚性连体位置对非对称双塔连体结构动力可靠度的影响

考虑地震动的非平稳性,变化连体位置,对非对称双塔连体结构运用虚拟激励法进行非平稳随机激励下的动力可靠度研究。采用刚度退化的 Bouc-Wen 模型模拟塔楼各楼层的滞变特性,建立非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解,得到连体位置变化时非对称连体结构在非平稳随机激励下的时变方差。基于首次超越破坏准则与 Markov 假定,研究非平稳随机地震激励下连体结构的动力可靠度。运用上述理论,在8度罕遇地震作用下对某非对称双塔连体结构进行随机地震响应与动力可靠度分析。研究结果表明,地震作用下结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性,变化连体位置对连体结构的随机地震响应与动力可靠度将产生显著影响。     

激光跟踪仪的光电瞄准与定位系统

考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。     

基于STFT时频谱系数收缩的信号降噪方法

针对旋转机械故障振动信号的降噪问题,提出一种基于短时Fourier变换(short time Fourier transform,简称STFT)时频谱系数收缩的信号降噪方法。先将信号进行STFT,得到其时频谱。由于谱系数为复数,故根据模值大小进行谱系数收缩,并利用步长迭代算法在0到谱系数最大模值的区间内估计最优阈值。迭代运算过程中,首先,分别采用基本的硬阈值函数和软阈值函数进行系数收缩;然后,以改进风险函数为阈值评价标准,估计最优阈值;最后,利用最优阈值重新进行谱系数收缩,对得到的新谱进行STFT逆变换,重构降噪后的时域信号。仿真信号与试验数据的处理结果表明,利用所估计的最优阈值,STFT时频谱系数硬、软阈值函数收缩方法均能够实现噪声混合信号的降噪。     

转子在线动平衡嵌入式控制系统开发与验证

为了快速、有效抑制由于质量不平衡引起的转子振动并在线监测转子的实时平衡状态,基于模块化设计思想设计了一种针对电磁式主动平衡装置的嵌入式在线自动平衡控制系统。使用数字信号处理器(digital signal processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称FPGA)构建了一种快速平衡控制器,基于影响系数法建立了自适应平衡控制模型,采用C和C#语言分别开发了多线程的平衡控制软件和人机交互界面,针对某国产电主轴完成了整个系统功能的试验验证。结果表明:当主轴在3kr/min平稳运行时,通过该自平衡系统可将其振动大约降低43%。     

基于极值符号序列分析的EMD端点效应处理方法

针对经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)的端点效应提出一种新的抑制方法。考虑到极值序列在EMD分解的包络线形成中占有主导地位,将信号局部极值序列进行符号化,根据符号特征进行特征匹配,在信号两端依据符号序列特征匹配结果进行符号序列拓延与对应信号还原,对拓延还原后的信号进行EMD分解以实现端点效应抑制。所提方法对于随机信号与周期信号都有着明显的抑制效果,通过对仿真信号和轴承故障信号端点效应的分析验证了方法的正确性。研究与ARMA模型、BP神经网络、镜像拓延等常见方法进行了对比,所提方法的各分量有效值指标均值为19.64%,低于其他方法,说明对低频分量有着更好的抑制效果。     

基于管道状态关联分析的泵机组故障诊断方法研究

在对现场泵机组和管道过程参数进行综合监测的基础上,提出了一种基于管道状态耦合分析的泵机组设故障监测方法,该方法包括了泵机组的异常捕捉技术、相关管道的实时状态识别以及基于耦合作用的故障判别。现场应用结果证明,该方法能够快速有效的实现机组故障检测和识别,与传统的方法相比大大降低了系统的误报警率。     

基于谐波小波带通滤波的动不平衡信号提取研究

为了准确提取转子动不平衡信号,提出了一种基于谐波小波带通滤波的提纯方法。谐波小波具有盒形频谱和相位锁定特性,可以将信号分解到相互独立的频带空间,特定频率的成分与其他频率的信号成功被分离,再进行重构即可获得特定频率的信号。     

基于C8051F020的高精度电感传感器信号采集模块

针对目前采用多片可编程计数器/定时器8253实现多路高精度电感传感器频率信号采集,易出现丢数问题,提出一种基于C8051F020单片机的多路电感传感器信号采集方案.利用单片机内部计数器和可编程计数器阵列(PCA)为传感器配置独立的采集通道,实现传感器信号的同时采集,从而保证数据传输的可靠性.模块以单片机作为核心控制芯片,结合相应软件实现信号采集、数据处理、数据传输、标定存储及显示等功能.该模块已在梯形活塞环基圆高测量仪中得到应用.实验表明该模块采集精度高,稳定性好,扩展性好,满足实际需求.     

Power allocation,relay selection and energy cooperation strategies in energy harvesting cooperative wireless networks

In this paper, optimal power allocation and relay selection strategies in energy harvesting cooperative wireless networks are studied. In particular, signal‐to‐noise ratio (SNR)‐maximizing based power allocation and relay selection without and with energy cooperation—via wireless energy transfer—are considered. Moreover, total relay power minimization subject to target end‐to‐end SNR is investigated. The different optimal strategies are formulated as optimization problems, which are non‐convex. Thus, intelligent transformations are applied to transform non‐convex problems into convex ones, and polynomial‐time solution procedures are proposed. Simulation results illustrate that power allocation strategies achieve higher end‐to‐end SNR than relay selection ones. Finally, energy cooperation is shown to be effective in improving end‐to‐end SNR, while total relay power minimization balances end‐to‐end SNR, transmit power consumption, and harvested energy. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Efficient handover measurement technique for small‐cell networks using a virtual cell synchronization signal

A small‐cell network (SCN) constructed by splitting a macro‐cell into numerous small cells using an active antenna array system is studied. A synchronization signal appropriate for the SCN, virtually generated by an eNodeB with 3D beamforming, is proposed for efficient handover in SCNs. The virtual cell synchronization signal (VCSS) carries a macro‐cell ID (MCID) and virtual‐cell ID (VCID) in a hierarchical manner, allowing us to distinguish between an intra‐cell handover (virtual cell handover within a cell without changing the serving eNodeB) and inter‐cell handover (virtual cell handovers across cells while changing the serving eNodeB) in SCNs. Using the signal metrics obtained by the VCSS, an efficient handover measurement technique is proposed which can significantly reduce the processing time and overhead by distinguishing between the intra‐cell/inter‐cell handovers. The performance of the proposed technique is evaluated by simulating two different deployment scenarios of LTE‐based SCN with 3D beamforming. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.