延迟双稳系统中乘性和加性噪声诱导的随机共振

在双稳系统基础上,基于随机共振(SR)理论,研究非对称双值噪声、方波信号以及乘性和加性噪声驱动的延迟双稳系统中噪声强度、噪声相关时间、方波幅度对系统输出信噪比(SNR)的影响.在绝热极限条件下,利用小延迟近似,得到系统输出信噪比的表达式,给出SNR随噪声强度、噪声相关时间以及方波信号幅度的变化曲线.结果表明,SNR与双值噪声的强度和非对称性、与乘性和加性噪声的强度以及与方波信号的幅度关系都表现出SR现象.SNR随延迟时间、色噪声的相关时间及系统参数的变化而非单调变化.     

利用参数调节随机共振检测大参数信号

在参数可调双稳态系统的基础上,分析了影响系统输出的主要因素,论述了在信号检测方面参数调节随机共振比噪声调节随机共振更具优越性,并从系统响应速度的角度出发,通过对输出响应和输入信号之间相关系数的分析．说明了适当地选择系统参数可以实现对大参数信号的检测．数值仿真实验结果表明,参数调节随机共振方法在信号检测方面有着很好的应用前景．     

化学双稳系统中控制参数的调制效应

采用调整控制参数的方法 ,实现对化学双稳行为的调制。以B Z反应双稳系统为例 ,经过理论计算和数值分析确定了参数调制后系统所呈现的不同演化状态。结果表明 :该方法能有效地控制B Z反应中的双稳行为。     

调参级联随机共振系统加强策略

为了更好地实现微弱信号的检测,提高输出信号的信噪比,提出三级级联随机共振加强系统.研究阻尼系数和系统形状参数对级联系统发生随机共振现象的影响,通过分别调节每级主控参数(阻尼系数、跃迁宽度和跃迁阈值),使得级联随机共振系统的输出性能明显优于传统方法,证实了选取合适的系统参数,能够实现大参数微弱信号的检测;有针对性地对参数进行设置,可以控制系统输出,提高输出信噪比.仿真数据与实际应用表明,该方法简单可行,根据需求设置参数能够实现强噪声背景下微弱信号的检测.     

一种考虑摩擦力影响的伺服系统模型辨识方法

针对在建立伺服系统模型时因忽略摩擦力影响而不能进一步提高系统精度,以及考虑摩擦力影响时的模型较复杂,不适合工程应用等问题,将摩擦力作为系统的非线性反馈,提出了一种对伺服线性部分和非线性部分分别辨识的方法。基于2个非过零脉冲速度方波的系统响应特性,得到2组各自的输入和输出差异方波信号,并以此作为信号估计线性模型的参数,从而获得线性系统模型的稳态速度输出,并确定库伦兹摩擦力的大小。仿真结果表明:本文模型和识别方法具有一定可靠性。     

色噪声作用下线性系统的随机共振

研究了当系统的固有频率和激励信号受色噪声作用时,过阻尼二阶线性中的随机共振现象。通过线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。系统平均输出幅度增益是色噪声的强度和相关率以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声参数和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅度增益。该方法适用于色噪声环境中线性系统的微弱信号检测。     

变量带误差闭环系统参数辨识的最优输入信号设计

针对目前对闭环系统的最优输入信号设计中,大多数只考虑输入带误差情况,而不考虑输出带误差的问题,对闭环变量带误差系统(输入和输出都被噪声干扰)参数辨识的最优输入信号进行设计。根据所构造的闭环变量带误差系统模型(本文假设输入干扰噪声和输出干扰噪声均为均值为0、方差为1的白噪声),通过将最优输入信号设计的问题转化为输入信号功率谱的最优化问题,进而利用渐进方差矩阵的迹运算来求解最优输入信号的功率谱,从而完成最优输入信号设计。     

DC/DC变换器小信号建模与稳定性分析

小信号模型是动态系统稳定性分析的基础.采用状态空间平均法,建立了DC/DC变换器的小信号模型,通过对比电磁暂态模型和小信号模型的时域仿真结果,验证了小信号模型的准确性.对小信号模型方程进行拉氏变换,得到输入到输出的传递函数,进而画出零极点图,分析了系统的稳定性.在DC/DC变换器中,随着电容的逐渐增大,系统越来越不稳定;随着电感的逐渐增大,系统稳定性增强.DC/DC变换器的稳定性分析对电容电感参数设计具有重要意义.     

喂线机自适应控制系统的仿真研究

为了解决参数缓慢变化对喂线机控制系统的影响,依据波波夫超稳定性理论,采用模型参考自适应控制方法,提出了通过改变广义误差信号的特性,来改善系统暂态过程的方法。仿真结果表明,系统输出能够更好地跟踪参考模型的输出,具有一定的抗干扰性,且鲁棒性比较好。     

竞争学习的非均匀采样非线性系统的模糊辨识

在实际非线性系统中,由于资源的限制,使得输入信号快速刷新,输出信号慢速采样.利用获得的非均匀采样数据对原非线性系统辨识存在一定困难.为此,通过提升技术,把非线性系统的多个特征点局部的线性模型转化为模糊模型的后件线性模型.在此基础上,提出基于竞争学习和递推梯度下降方法的辨识算法.通过定理证明:输入信号在持续激励条件下,模糊模型的参数能够一致性收敛;针对化工p H中和过程非线性系统,采用非均匀采样数据,建立其模糊模型,通过实际数据与模糊模型输出数据误差对比,表明了实际系统在非均匀采样条件下,模糊辨识能够建立其过程模型,验证了提出方法的有效性.     

Signal modulating noise effect in bistable stochastic resonance systems and its analog simulation

1 INTRODUCTIONSince stochastic resonance (SR) was presentedby Benzi et al[1]to explainthe periodic recurrent iceages ,this phenomenon has continuously attractedconsiderable attention. The termof SRdescribes aphenomenon whereby the response of a nonlinearsystemto a periodic signal can be amplified and op-ti mized by the assistance of noise .Stochastic resonance was first discussedin thecontext of bistable systems . Fauve et al[2]per-formed the first experi ment of stochastic resonancewit…     

误差反馈对随机共振非线性系统性能的影响

该文讨论了在非周期信号驱动下,误差反馈对随机共振双稳态非线性系统滤波输出的影响.该文首先导出了势函数和动态概率密度函数,并采用由动态概率密度函数定义的误比特率来衡量随机共振双稳态非线性系统在二进制随机信号下的滤波性能.最后通过理论分析与仿真实验验证所得结果的正确性.该文旨在研究误差反馈对随机共振系统输出的影响,针对不同...     

指数可调双稳态系统的参数调节随机共振

在指数可调双稳态系统的基础上，利用参数调节随机共振方法，研究了可调指数变化对二进制脉冲幅值调制（PAM）信号传输系统性能的影响。算例中利用一个系统输出概率分布的近似表达式，给出了系统误码率随可调指数的变化曲线。数值仿真试验结果表明，适当选择指数可以大大提高系统从噪声中分辨出有用信息的能力。理论误码率和仿真试验中实际误比特率的对比结果表明，该近似处理方法是有效的。     

纵向辅磁双稳态压电悬臂梁非线性动力学

为了解决双稳态压电悬臂梁输出电压小等问题,引入了上吸引下排斥纵向辅助磁力,通过实验研究了辅助磁力对于双稳态压电悬臂梁复杂非线性动力学行为的影响.实验所用的材料为上下对称的层合梁,压电层的材料为极化后的PVDF,基层的材料为黄铜.对压电悬臂梁进行简谐激励,通过电压和位移的正向扫频和逆向扫频研究系统的跳跃现象,研究辅助磁力对于系统动力学行为的影响,分析纵向辅助磁力对系统由倍周期分叉进入混沌运动的影响.实验结果表明:当辅助磁铁与主磁铁之间的距离较大时,该双稳态系统表现出明显的硬弹簧特性;当辅助磁铁与主磁铁之间的距离较小时,该双稳态系统表现出明显的软弹簧特性;当辅助磁铁与主磁铁之间的距离由小变大时,系统表现出复杂化的非线性行为.     

Study on power generations and dynamic responses of the bistable straight beam and the bistable L-shaped beam

In this paper, a simplified model of the bistable piezoelectric cantilever beam with magnets is established, and the potential energy of the bistable system is analyzed. We have proposed the bistable L-shaped beam structure, which has the same geometry dimensions of the bistable straight beam in the first time. The comparative study on power generations and dynamic responses of the bistable straight beam and the bistable L-shaped beam plays an important role in exploring excellent piezoelectric generator.The experiment structure includes the base layer and the piezoelectric layer. The harmonic excitation is given to the system.Theoretical analysis results show that the potential energy function of the system has two obvious steady potential wells. In addition, the depth of the upper potential well is different from that of the lower potential well when the gravity potential energy is considered. Experimental results demonstrate that the power generation for the straight beam is better than that of the horizontally placed L-shaped beam when the excitation amplitude is 450 m V. There is the existence that the energy harvesting capacity of the bistable L-shaped beam is better than that of the bistable straight beam when the excitation amplitude is 400 m V.Furthermore, the power generation of the bistable L-shaped beam with the upper potential well is obviously better than that of the bistable L-shaped beam with the lower potential well. In addition, comparing with the straight beam, the dynamic response of the bistable L-shaped beam is more complex when the external excitation frequency is changed. It is also observed that the distance between the magnets has the obvious influence on the dynamic response of the bistable system. It is very effective to select the appropriate distance between the magnets to improve the power generation of the bistable energy harvester under the fixed excitation conditions.     

利用ASE光源非线性功率谱实现的光学双稳运转

利用掺铒光纤在有源泵浦状态下的非线性自发辐射谱,实现了光学双稳运转.在输入光强、偏置电压和增益3个参量中保持2个不变,调变第三个即可实现双稳运转.得到的实验结果与理论分析相符.探讨了利用双反馈结构的光学双稳装置稳定ASE光源输出光功率的可行性.     

混沌光学系统之前向神经网络系统辨识研究

本文以布拉格声光双稳混沌系统之系统辨识为例，研究了利用前向神经网络对混泡光学系统进行系统辨识的可能性，其计算机仿真实验结果表明，由BP算法支持的三层前向神经网络，在一定的精度范围内，确是一良好的混沌光学系统辨识器，因而可用来处理混沌光学时间序列以进行混沌光学系统的动力学重构。     

参数调节随机共振与信号处理的研究——在四进制基带PAM信号传输中的应用

依据非线性双稳态系统的性质，提出了系统参数调节应满足的条件。给出了当输入信号为等
概率的四进制脉冲幅值调制（PAM）时，系统输出理论渐近误码率计算公式。为使误码率最小，根据系统
输入输出的非线性关系，给出了输入信号幅值的选取方法。数字仿真实验证实，参数调节随机共振系统可
以有效传输四进制PAM信号。对系统输出非稳态概率密度的表达式的研究可以使理论分析结果更符合实际
情况。     

基于广义随机共振的Chirp信号检测性能分析

为便于提取多个chirp信号叠加噪声模型中目标chirp信号的参数信息,本文研究了该混合信号激励过阻尼双稳系统的随机共振现象。但由于chirp信号在频域能量的非聚焦性,传统刻画随机共振的信噪比指标失效。因此,基于chirp信号在分数阶傅里叶变换域上的能量分布特性,对非线性随机动力系统的畸变输出信号进行变换域上的最优滤波,给出最优分数阶傅里叶变换域上的信干比定义形式,并以此作为目标chirp信号经过系统后的性能增益的度量和广义随机共振现象的判别依据。数值仿真结果表明,在存在多个chirp信号驱动的过阻尼双稳系统中,当目标chirp信号或噪声能量不足以激发粒子跃迁时,干扰chirp信号能在一定程度上协助粒子发生跃迁,产生协同随机共振现象,从而提高对目标chirp信号的检测性能。