交流电力有功功率的测试研究

针对交流电力的有功功率,基于相关性原理研究功率定义测试法,探讨参数定义测试法,提出基于LMS的参数测试法.分析并比较3种测试方法的测试性能,指出功率定义测试法和参数LMS测试法均具有"滤波"特性和良好的测试性能,能简化系统、降低成本.实验表明,相对于参数定义测试法,若干扰的相关性弱,功率定义测试法、参数LMS测试法可分别减少约2倍、4倍用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从小于信号幅值的3%可放宽到小于信号幅值的12%.     

一种新的液压系统故障特征信号消噪方法研究

现场采样获得的液压系统压力脉动信号通常含有很多的噪声,如果不能有效地消除噪声,那么故障特征参量的提取将会受到很大的影响,从而影响液压系统故障诊断的准确性。针对压力脉动信号非平稳随机性、统计特性不可预知等特点,提出一种基于小波自适应滤波的信号消噪方法,并将其应用于采集到的液压系统压力脉动信号的消噪中。通过实例分析,验证了基于小波变换的自适应滤波的信号消噪方法要优于传统的自适应滤波的信号消噪方法。     

拉矫工艺带钢伸长率高精度控制方法的开发与应用

针对国内某钢厂拉矫线实际伸长率和设定伸长率偏差较大，精度偏低等问题，从实测数据的处理和控制模型开发等角度对拉矫工艺带钢伸长率高精度控制方法进行了研究。针对模拟量信号因设备振动、高压信号干扰等因素导致的实测数据失真，提出了一种比例滤波技术，在确保数据准确性的同时，大幅降低了干扰因素的影响。同时，弯曲辊调整装置引入PI控制器并对插入量幅值加以限制，实现了插入量的动态调整，保证了带钢伸长率实际值和设定值之间的偏差控制在±0.05%之内，带钢的纵向板形缺陷率由1.3%降至0.6%。     

改进的自适应滤波方法及其在粗晶材料超声检测中的应用

针对传统的自适应滤波方法在超声无损检测中应用的缺点，提出了基于采样信号幅值混乱度的自适应滤波方法，并结合运用小波变换，在获得较好的运算经济性的情况下，大大提高了缺陷信号的信噪比。     

自动超声检测系统中的电机干扰研究

在超声自动检测系统中，电机驱动器会对系统产生强烈的电磁干扰，尽管采用硬件抑制措施后，检测信号中仍含有部分噪声。从软件滤波的角度分析超声自动检测系统中的电机干扰问题，比较了MSMA042A1H交流伺服电机和110BF003步进电机对超声检测信号的影响，统计了不同类型干扰出现的概率，分析了干扰的时频域特性，并提出相应的滤波方法，为超声自动检测系统电机的选型提供了依据。     

非下采样 Contourlet 变换在表面形貌评定中的应用

针对高斯滤波、小波滤波等方法在三维表面形貌分析中存在的不足,提出了一种基于非下采样Contourlet变换的三维表面形貌分析方法。该方法是先通过非下采样Contourlet分解变换,将三维表面形貌分解成不同尺度的子带;然后根据滤波截止波长,确定表面形貌不同成分所属的分解子带层数;最后通过非下采样Contourlet重构变换,重构表面形貌的不同成分。针对实际测量的三维表面形貌进行了分析,验证了该方法的有效性。     

数字化逆变弧焊电源采样策略研究

针对常规数字化逆变电源焊接电流采样可能出现的问题,提出了一种PWM三角波载波顶点同步采样焊接电流的方法,既避免了开关管开关的信号干扰,又可得到每个PWM控制周期的焊接平均电流,保证了焊接电流采样的准确性.同时分析了焊接电缆等效电感对电弧电压测量的影响,提出了两种易实现的电弧电压采样方法,确保电弧电压测量准确.整个控制系统采用离散PI调节器进行电流控制.应用所提出的电流电压采样策略,通过试验验证了该方案可以确保焊接电流稳定,响应速度快,超调小,测量电弧电压准确、稳定.     

GPS多路径减轻的混合粒子滤波算法(英文)

提出一种结合无迹卡尔曼滤波(UKF)和小波阈值自适应滤波的混合粒子滤波方法。该算法在粒子产生过程中采用UKF方法以克服粒子发散,而在数据预处理和粒子产生时采用自适应阈值小波变换算法抑制观测数据噪声和数据处理过程误差。比较了EKF-PF、UKF-PF和WM-UKF-PF不同算法的性能。结果表明,经过改进的WM-UKF-PF混合粒子滤波算法能够有效地降低均方根误差,提高信噪比和相邻恒心日观测值的相关性,从而改善解算结果的统计特性。所采取的混合滤波算法的计算复杂性提高了,但能够有效减轻GPS多路径效应影响,对高精度定位测量和非平稳形变特征提取具有重要意义。     

基于滑模变结构的压机同步控制系统研究

以高精度压机同步控制系统为研究对象,建立系统的数学建模,分析此模型可知影响同步控制系统控制精度的因素是随机干扰.以积分滑模理论为基础,设计一个无静差的滑模控制器.实验结果表明:该控制器可以消除随机干扰对系统的影响,并具有较高的稳定性.     

回转体零件表面形状误差分析的小波变换方法

针对回转体零件实际加工形成的表面由多种频率成分构成的特点,为精确分解零件表面几何形状误差信号,在比较分析了传统数字滤波算法和小波算法的基础上,提出零件表面轮廓信号滤波的小波变换法。小波变换具有带通滤波的功能,它比传统的滤波方法更方便更有效。实验表明对实测信号进行小波变换滤波可以减少噪声信号的干扰,同时结合傅立叶变换可实现了表面形状误差、表面波度及表面粗糙度的综合提取,为三类误差的评定提供前题,满足了高精度测量的要求。     

一种死区时间控制电路的设计

在交流方波电镀电源的输出控制中,需要获得脉冲宽度可调同时有死区时间控制的控制脉冲信号来触发大功率开关管,常规的控制芯片不能满足要求,因此只能通过单片机的控制方式来实现;本研究中的单片机正好没有互补PWM输出功能,针对该问题利用单稳态电路原理设计出一款既能得到PWM互补输出,同时又能够控制死区时间的逻辑电路;常规门电路的时差响应问题给输出带来可致命的干扰信号,利用MOS管搭建异或门电路,削弱了干扰信号的幅值,成功地将干扰信号过滤掉;最终得到输出稳定可靠、互补、死区时间可调整的PWM信号。     

评定CO2电弧焊电源动特性的统计分析法

熔滴短路过渡的CO2焊,其焊接过程的电信号是随机的,并且是各种电弧物理现象丰富信息的载体。对于随机信号采用统计分析方法,便于把信号化为简缩和容易理解的形式,反映整体焊接过程的情况,并提取与实际焊接效果相关的特征信息,用明确的图、表表示出来,据此可望对电源的动特性进行客观的评定。因此,本文阐述了电弧焊统计分析方法的原理,进行了CO2电弧焊电源动特性的试验研究,在此基础的统计特征信息及其特征向量。研究结果表明,当动特性发生变化时,统计特征向量中各特征信息的显著性亦按一定的规律变化,这为根据各统计特征信息的变化评定弧焊电源的动特性奠定了基础。     

基于威布尔分布和极限状态理论的齿轮传动可靠性设计

针对现行的齿轮可靠性设计中多将影响齿轮的随机因素及齿轮应力和强度分布简单假定为正态或对数正态分布，与实际分布差异较大的情况。论文探讨一用威布尔分布描述影响齿轮的随机因素，应用极限状态理论进行齿轮传动可靠性设计方法；由于威布尔分布的灵活性，使其描述的分布状态与实际情况更接近从而设计更可信。文中对渐开线圆柱齿轮进行了可靠性设计，并开发了计算机应用程序，可以迅速准确地给圆柱齿轮的可靠性设计信息。     

小范围局域网络信号帧快速捕获方法研究

针对小范围局域网络信号帧不确定性高,捕获速度慢的特点,提出一种新的小范围局域网络信号帧快速捕获方法。介绍了小范围局域网络信号帧生成及资源映射过程。采用FFT方法对经Q路处理后的数据进行计算,将得到的值和既定门限相比,判断是否转至跟踪状态。给出FFT伪码捕获方法流程图。通过并行局部相关以及FFT原理完成频域中的伪码检索,确定本地载波和接收信号载波间的频差,完成相应修正。把载波与伪码的二维检索转换成一维检测索,确定出两者间的频差。实验结果表明:所提方法复杂度低、捕获精度高、捕获速度快。     

基于拟蒙特卡洛法的滚珠丝杠可靠性分析

讨论了滚珠丝杠可靠性计算和分析问题,提出了滚珠丝杠可靠性分析的计算方法;虽然蒙特卡洛方法具有程序结构简单,计算效率与问题维数无关的优点,但工程结构的失效概率往往很小,要获得准确的结果就需要大量的样本,因而计算效率低.针对这一问题,采用Halton序列代替伪随机数,并结合了重要抽样技术建立了可靠性分析的拟蒙特卡洛方法.该方法不但可以大幅度减少抽样点数目,还能够得到确定性的估计值.编制了实用的计算机程序,利用它可以迅速准确地得到滚珠丝杠可靠性的设计信息,为滚珠丝杠的可靠性设计提供了理论依据.     

归一化全矢能量在随机工况下齿轮微弱故障识别中的应用

随机工况下,转速和负载的不同会改变振动信号的幅频调制特性,使得风电机组齿轮箱局部微弱故障的诊断难度急剧增大,针对于此,提出采用不同的恒定工况替代随机工况,以归一化全矢频带能量实现随机工况下齿轮箱微弱故障的诊断。方法首先将随机工况分解成不同的恒定工况的组合,降低工况的维数,针对各恒定工况,采用全矢理论将同源信号进行融合,以保证微弱信号源信息的完整性,再利用FIR滤波对全矢信号进行分解,消除因工况的不同所造成的模态混叠的影响。考虑到转频处的频带能量能定量区分不同的工况,频带能量的变化率能实现齿轮工作状态的区分,而信息熵能准确反映信号激励源和激励方式的区别,提取各频带能量熵之和、转频处的频带能量及频带能量的变化率作为区分齿轮工作状态的特征向量,消除工况变化所造成的诊断干扰的同时有利于实现各种工况下的故障模式识别,达到随机工况下齿轮微弱故障诊断的目的。最后采用高斯混合模型对风电机组齿轮箱随机工况下的150组振动信号进行特征描述,运用最大贝叶斯分类器实现故障识别,故障识别率表明该方法可有效的识别随机工况下的齿轮早期局部微弱故障。     

数字化TIG逆变焊机两种典型抗干扰设计

分析了数字化TIG逆变焊机中手柄开关和电弧电压检测两种信号传输过程中干扰的来源及其对焊机性能的影响，并针对这两种信号设计了有效的抗干扰传输电路。在手柄开关信号传输电路中，采用了下降特性的脉冲变压器以保证工作信号的传输和干扰信号的隔离；在电弧电压检测电路中采用电感电容（IJC）滤波器和线性光耦来抑制干扰并保证采集到的电弧电压的真实性。试验表明，所设计的两种电路简单可靠，实现容易，能有效抑制噪声干扰，在提高控制电路抗干扰性能方面发挥了重要作用。     

气动轴承板形仪测量原理与应用

板形仪是板形控制系统的重要组成部分,它的准确性直接关系到实际板形控制效果。研究了1550单机架四辊不可逆箔材轧机气动轴承板形仪测量原理和信号处理方法。通过对电信号进行插值、平滑处理,再根据板形仪测量辊径向载荷与箔材平直度测关系得到箔材平直度测量值。该板形仪在实际生产过程中应用取得良好的效果。     

基于分段幂函数的LMD方法及其在轴承故障诊断中的应用

局域均值分解是一种将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数的方法,每个PF分量为一个单分量调频调幅信号。传统LMD算法对所有极值点集利用滑动平均的方法计算局域均值函数和局域包络函数,易造成过平滑现象,运算量增大,并影响分解精度。本研究对传统LMD方法进行了改进,采用分段幂函数法分别计算上下极值点集的包络线,得到的包络线具有良好的光滑性和稳定性,进而计算局域均值函数和局域包络函数,避免了传统方法过平滑现象,提高了运算效率与精确度。通过对仿真信号分析和轴承故障诊断实验,结果验证了本研究所设计方法的有效性。     

Experimental verification of manufacturing error pattern and its utilization in form tolerance sampling

This paper presents an adaptive sampling procedure, which uses manufacturing surface error patterns and optimization search methods for reducing sample size, while maintaining high accuracy. The methodology is demonstrated with straightness and flatness evaluation. Two manufacturing processes, end and face milling are used to fabricate plates used for modeling and subsequent testing. Respective surface errors for each process are quantified and validated using previously published models. The initial points for sampling are identified through such a characterization of the process and its affect on the workpiece. These sampled points are fit using the least-squares method to complete the form evaluation. Points are added to the initial set using optimization search heuristics. The final tolerance value obtained is compared with that obtained from a large population sample to check the accuracy. With such an adaptive approach, it is proposed that the number of points sampled is potentially less than that which would be expected to achieve the same level of accuracy using traditional sampling methods. This paper demonstrates the error modeling and validation aspects of this adaptive sampling procedure.