基于排列熵的小波包改进去噪算法研究

为了弥补传统小波包阈值去噪算法去噪参数选择完全依据人为经验的缺陷,引入对信号噪声含量变化敏感的排列熵算法,提出一种新的基于排列熵的小波包阈值去噪方法。对含噪信号进行小波包分解得到相应的小波包系数序列,并对其进行排列熵计算,通过分析小波包系数排列熵的变化规律来确定小波包分解层数与阈值以达到最优去噪效果。采用该方法对滚动轴承振动信号进行去噪分析,结果表明该方法去除噪声较为彻底,与其他参数去噪结果进行对比,验证了该方法的有效性。     

小波降噪在超声回波信号处理中的应用

在深海采矿环境中超声波传输介质里存在着大量气泡、扰动沉积物、机械噪声等背景噪声与混响,导致有用信号与高噪声信号迭加在一起,严重影响了测距精度.采用小波分析方法将超声回波信号进行3层小波分解,适当设置门限阈值对小波系数进行处理,然后对信号进行重构,有效地抑制了信号中噪声对测量精度的影响.研究结果表明:小波方法有很好的降低回波信号中噪声的效果,其测距精度高于自适应滤波去噪后的测距精度.     

基于小波变换的汽车节气门位置信号去噪

传统的汽车节气门位置信号(throttle position sensor,TPS)处理方法不易消除发动机舱内电磁信号及周边环境的干扰。根据TPS的特征,在MATLAB中选用Daubechies五阶正交小波(dB5)对TPS噪声信号进行4层小波分解,再对分解后得到的各层系数用软阈值法量化处理,最后利用小波重构,实现对信号去噪。最后将获得的去噪信号用于发动机控制,并将控制结果与采用未去噪信号的发动机进行实车对比试验。试验表明:发动机采用去噪的TPS信号运行更平稳,小波变换后的去噪TPS信号对发动机控制具有良好的效果。     

改进小波包多阈值去噪法及其工程应用

针对机械振动信号提取时面临的去噪问题,在小波包多阈值准则去噪法的基础上,提出一种改进的小波包多阈值准则综合去噪方法(改进FMC去噪法)。该方法首先采用探测插值法对机床原始振动信号进行预处理,剔除受外界干扰产生的突变噪声信号;再以小波包分析为基础,根据有用信号的最小频率确定最大分解层数,并按最小代价原理确定信号分解的最佳小波包基;最后采用小波包多阈值降噪准则对振动信号进行重构,得到去噪后的机床振动信号。针对含噪blocks信号、doppler信号及模拟的含噪振动信号进行的仿真实验结果表明,改进后的FMC去噪法去噪效果优于传统方法。将该方法应用于气囊修整机振动信号分析中,结果表明,改进FMC去噪法能够有效剔除振动信号各频段的噪声,提高信号特征的可分离性。     

油液磨粒超声回波信号的双树复小波去噪研究

超声回波信号反映了润滑油中磨粒的大量信息。为了提取淹没在强噪声环境下的超声回波信号,提出了一种基于双树复小波变换(DT-CWT)的油液磨粒超声散射回波信号去噪新方法。利用双树复小波变换具有近似平移不变性和有效去噪等优点,首先对超声散射回波信号进行双树复小波分解,然后对分解得到的高频系数进行阈值处理,最后进行双树复小波重构。结果表明:分解层数为6层时,去噪后信号的信噪比更高、均方误差更小、相似系数更大、幅值最大偏差更小。双树复小波变换硬阈值去噪效果比传统小波去噪效果明显好。     

基于平稳小波变换的X射线衍射信号消噪研究

讨论利用平稳小波变换进行X射线衍射信号消噪的方法,首先利用Haar小波将受噪声污染的X射线衍射信号进行多层平稳小波变换,利用小波变换的细节系数估计噪声均方差σ,选取阈值σ2lnN(N为细节系数长度),对小波分解的细节系数进行阈值处理,然后进行平稳小波逆变换重建信号,以达到对信号消噪和提纯。实验结果证明,这种去噪方法是非常有效的,它在消除噪声的同时保留了信号的奇异特征。     

遗传算法VMD参数优化与小波阈值轴承振动信号去噪分析

针对轴承振动信号夹杂的噪声极大地影响有用信息的提取,提出了基于遗传算法的变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)与小波阈值去噪方法。该方法首先利用遗传算法选择合适的VMD参数,然后用VMD方法对含噪声的信号进行自适应分解,最后对分解的模态分别进行小波阈值处理后重构信号,得到去噪后的信号。对实际轴承信号的分析结果表明,该方法与常用的去噪方法相比,能够得到更高的信噪比和更低的均方差。     

一种改进的小波阈值去噪算法

针对传统小波阈值去噪算法中阈值选取困难,提出一种新的小波-EMD-SVD差分谱组合模式。对原始信号做小波分解得到一系列细节信号,不再通过小波阈值将强噪声小波系数简单地置零,而是对其进行EMD-SVD差分谱微弱信号提取,最后进行重构。实验结果表明,该算法对强噪声环境下信号的去噪效果明显且平稳。     

基于样本熵的改进空域相关去噪算法

针对传统的小波空域相关去噪算法存在噪声与信号系数误判以及终止滤波迭代过程的阈值确定困难等问题,提出了1种基于样本熵的改进空域相关去噪算法。考虑到不同频率段的小波包系数中噪声含量的不同,对不同小波包节点系数分别进行归一化相关系数计算与去噪迭代,且对每1次迭代后的小波包节点系数进行样本熵计算,选取当各节点小波包系数样本熵取最大值时做为终止迭代条件,认为此时的小波包系数全为噪声系数。对仿真信号进行分析,结果证明了该方法的有效性;将该方法应用于故障滚动轴承振动信号去噪中,能够较好地还原信号的特征频率,取得了较其他传统算法更好的去噪效果。     

一种自适应小波消噪方法

为了消除噪声对被测信号的干扰,有效提取信号中的有用成分,根据信号和噪声小波变换系数的不同特性,在分析了传统阈值方法局限性的基础上,提出了一种自适应小波消噪方法.该方法首先对被测信号进行小波分解,并改进了阈值量化公式,使其具有能量分布自适应的降噪能力;然后,利用类别方差作为判别依据,选取使得类别方差最大和类内方差最小的阈值作为最佳的阈值.并根据每层分解后的小波系数进行自适应的阈值确定;最后,对信号进行重构,通过分解、阈值处理和重构等过程实现小波消噪.仿真信号和轴承故障诊断的实例结果表明该方法可在强噪声背景下消除噪声干扰,有效提取出滚动轴承的早期故障频率.     

全桥零电压开通逆变电阻焊焊接电源研制

软开关逆变电源是各类焊接电源的主要研究方向,详细介绍了所研制的全桥式零电压开通逆变电阻焊机。该主电路以工业用控制计算机为控制核心,选用IGBT为功率开关元件,以改进后的EXB841驱动电路进行驱动。研究结果表明,该系统工作稳定可靠,具有良好的过流保护功能,通过优化电路参数和适当地设置软件参数,可以在不需增加任何附加电感的情况下,实现了IGBT功率开关元件的零电压通断。     

A type of inverter power supply based on harmonic elimination PWM control

In order to output sine wave with small degree of distortion and improve stability,a type of inverter power supply is designed based on harmonic elimination pulse-width modulation(PWM)control.The rectifier and filter are added to input circuit of the inverter.Single-phrase full-bridge inverter performs the function of converting direct current into alternating current(DC/AC).In the control circuit,single chip micyoco(SCM)AT89C2051 is used for main control chip to accomplish the hardware design of the control system.A given value of output frequency of the inverter is input in the way of coding.According to the output frequency code which is read,SCM AT89C2051 defined harmonic elimination PWM control data which will be selected.Through internal timing control,the switches are switched under this provision of PWM control data.Then the driving signals of the switches in the inverter are output from I/O of SCM AT89C2051 to realize harmonic elimination PWM control.The results show that adding Newton homotopic algorithm of harmonic elimination PWM control to corresponding software of the control system can make the quality of output voltage of the inverter higher and it will have broad application prospects.     

全数字化气体保护逆变焊机的设计与开发

利用逆变电源响应速度快、控制精度高、易于实现数字化控制的特点,设计了用于气体保护焊生产的全数字化逆变焊机。开展了可以满足CO2气体保护焊、直流MIG焊和脉冲MIG焊的微机控制多功能IGBT逆变焊机的研制,完成了包括主电路、控制电路、脉宽调制电路、驱动电路、系统软件设计以及焊机安装调试等多项任务。对焊机电源各组成部分进行了功能分析,并记录了试验数据与波形。试验表明:该焊机响应速度快,硬件电路简单可靠,抗干扰能力强,达到设计要求。     

一种基于PWM整流器和异步电机直接转矩控制的新型动态电力测功机

传统的测功机主要是以电涡流测功机、磁滞测功机、机械测功机、水力测功机为主,所消耗的燃油和电能较高,不仅造成能量浪费,而且还需配置耗能散热设备。基于PWM整流器和异步电机直接转矩控制技术提出了一种新型的动态电力测功机的构成方案。应用交流异步电机作为测功发电机,采用直接转矩控制技术对其异步电机实行转矩和速度控制,使其工作在电动和发电两种状态,使该测功机具有较快的转矩响应;用三相PWM整流技术实现能量的双向流动,PWM整流器既能为异步电机的直接转矩控制提供直流母线电压又能把测功发电机产生的电能逆变后回馈给电网,在整流和逆变两种状态下都能保持电流为正弦并实现了单位功率因数,降低了低次谐波对电网的干扰,且节约了能源,不再需要耗能散热设备。为验证其方案的可行性,设计了基于DSP和智能功率模块IPM的实验装置,实验结果表明该新型测功机具有良好的动静态性能。     

基于矩阵式变换器的多驱动混合电气传动系统研究

提出了一种适合全电动战车的基于矩阵式变换器的多驱动混合电气控制系统,该系统由一个矩阵式的整流单元、多个逆变单元和其它单元组成;矩阵式的高频整流可以获得单位输入功率因数的输入电流,多个单元接在同一直流母线上,可以同时驱动和控制多路负载,在多个逆变单元中采用空间矢量调制,可以获得不同频率和幅值的PWM正弦输出电压;直流母线上还有蓄电池组,作为发电机故障时提供逆变用的直流电源。这个系统具有多驱动、体积小、集成度高、单位输入功率因数、输出多路可调和对主动力系统要求低的优点,适合车辆的全电动化,提高车辆的机动能力,仿真实验结果证实了所提出理论的正确性。     

基于DSP的弧焊逆变电源控制系统

阐述了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统,着重介绍了DSP的A/D转换模块和PWM生成模块在弧焊逆变电源控制系统中的应用,并设计了相应的硬件电路。     

高频脉冲电解加工电源的研制

近些年研究发现脉冲电流电解加工比起直流电解加工有更高的加工精度,为此研制了一套以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为斩波元件的全桥逆变高频脉冲电解加工电源。详述了电源的总体结构、全桥逆变电路、以SG3525A为PWM(脉冲宽度调制)控制芯片的脉冲信号发生电路及调节电路和IGBT驱动电路的原理和过程。提出了一种使用大容量IGBT作为泄流元件的快速短路保护系统。该电源可输出占空比可调,频率达40kHz,最大为2kA的脉冲电流,输出波形稳定、不失真。     

基于数字信号处理器的双丝高速焊数字化协同控制系统

为解决双丝高速焊两路脉冲同步、交替、随机三种输出形式的协同控制问题,采用数字信号处理器(Digital signal processor, DSP) 建立了基于DSP的双丝高速焊数字化协同控制系统。利用DSP内部集成的脉宽调制 (Pulse width modulation, PWM) 模块,以软件方式实现了主、从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主、从机的高频逆变和低频脉冲波形调制。利用单一DSP芯片实现了双丝高速焊同步、交替、随机三种脉冲相位输出形式。阐述数字化协同控制系统的软硬件设计。双丝高速焊试验结果表明,所设计的数字化协同控制系统满足设计要求,焊接过程稳定、焊接速度快、飞溅小、焊缝成型美观,能实现良好的双丝高速焊工艺。     

IGBT逆变弧焊机可靠性的探讨

本文就IGBT逆变焊机可靠性的问题进行了探讨。介绍了逆变主电路的设计及器件的选择对可靠性的影响；讨论了逆变焊机中过电压、过电流的保护电路。文中还就驱动电路的应用及控制电路的抗干扰问题进行了讨论。     

基于DSP控制的三相逆变电源设计

提出了由整流模块,逆变模块和控制模块三部分组成的逆变电源系统.采用数字信号处理器(DSP)对电源系统进行全数字控制,透过改变PWM波形的脉冲宽度和调制周期可以达到调压和变频的目的.采用功率MOSFET和IGBT专用驱动芯片IR2136驱动三相桥式逆变电路,取代了传统的模拟驱动电路和模块化桥臂电路设计,降低了开发成本,并融合了多元化的保护功能使逆变电源系统的驱动电路变得简单可靠.