基于Root-MUSIC法的轧辊偏心参数估计（英文）

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中的复杂高频周期信号,因FFT法对信号分析的局限性,提出了一种Root-MUSIC(Multiple Signal Classification)法和Prony法相结合的轧辊偏心信号估计新方法。利用Root-MUSIC法准确估计出偏心谐波的频率及谐波的个数,同时使用Prony方法估计出偏心信号的各次谐波幅值和相位。仿真结果验证了可行性和有效性,在信噪比较低的情况下仍能准确地同时估计出偏心谐波的频率、幅值及相位,尤其在频率分辨率和抗噪声上比FFT法具有优越性。     

基于四阶累积量MUSIC法的感应电机无传感器速度估计

从感应电机定子电流频谱中提取转子槽谐波,并求得电机的转速,传统采用FTT技术,但其自身存在如频率分辨率低、抑制噪声能力弱等一些缺点。提出一种采用基于四阶累积量的MUSIC法从异步电动机定子电流频谱中提取转子槽谐波频率,进而准确估计电机转速的新方法。MUSIC法具有高频率分辨力和强大的微弱谐波检测能力,加之高阶累积量可以有效地抑制噪声,基于四阶累积量MUSIC法非常适用于感应电机转子槽谐波提取。实验结果表明,基于四阶累积量MUSIC法可以正确提取转子槽谐波频率,准确估计出电机转速,尤其在频率分辨率和抗噪声上比FFT法具有较好的优越性。     

谐波力矩和辊系偏心影响下轧机水平振动研究

考虑谐波力矩和轧辊偏心的影响，建立了工作辊水平振动的动力学模型。采用多尺度近似解析法得到了在谐波力矩和轧辊偏心影响下工作辊水平方向的主共振、超谐波共振和亚谐波共振的幅频特性方程，分析了阻尼系数、轧制力非线性系数以及谐波力矩变化下系统的幅频特性。结果表明：系统阻尼系数的增大会使幅频特性曲线的幅值和共振区域变小；随着轧制力非线性系数和谐波力矩的增大，幅频特性曲线的曲率和幅值增大，系统的稳定性降低。最后，对模型进行数值求解，并通过相轨迹和分岔混沌图等方法分析了谐波力矩和辊系偏心影响下系统的运动规律，发现谐波力矩和轧辊偏心力共同作用时会导致工作辊在水平方向上的混沌运动范围增大，使系统更容易出现失稳现象。通过将模型的数值解与近似解对比，进一步验证了谐波力矩和轧辊偏心力会降低工作辊运行的稳定性。研究结果为稳定工作辊的运行提供了一定的理论依据。     

小波包分解与单节点重构改进算法在轧辊偏心补偿中的应用

针对小波包算法在从复杂的轧制力信号中提取轧辊偏心信号时的频率混淆问题,提出了一种小波包分解与单节点重构改进算法的偏心信号提取新方法,并将其应用到轧辊偏心的补偿中。仿真结果表明:该算法能够有效地提取并重构轧辊偏心信号模型,对轧辊偏心的控制效果明显。     

互相关法对主轴振动信号提取的研究

为解决高速主轴因质量不平衡造成的振动,破坏加工精度,影响产品表面质量等问题,对谐波信号、噪声等干扰下主轴同频振动信号进行提取研究。利用Lab VIEW虚拟软件模拟均匀白噪声、高斯白噪声、直流电平、各种谐波下等不同类型振动信号,与基准信号互相关运算,提取与主轴同频振动信号幅值和相位。对比主轴系统在实验条件下和模拟条件下的振动响应,验证了互相关算法提取幅值和相位的准确性。实验条件下对比互相关法算法与整周期截取DFT法,结果表明:互相关法算法完整提取振动信息、运算快、准确性高,为求取影响系数、校正质量等提供更准确输入,为高速主轴在线动平衡调控提供重要信息。     

基于改进小波去噪和EEMD的轧辊偏心提取与补偿

为准确提取轧辊偏心信号,进而实现偏心补偿控制,提高冷轧机的厚度控制,提出了将一种改进小波阈值去噪和EEMD相结合的偏心信号提取方法。该方法结合了小波的强去噪性以及EEMD的抗模态混叠的优点,采用一种含参数的可变阈值函数,在阈值选择时通过人工蜂群优化算法自适应确定最优阈值。利用改进的小波阈值法对轧辊偏心扰动信号进行去噪预处理,然后经过EEMD将信号分解,提取表征偏心信号的特征模态函数,将重构的偏心信号补偿到冷轧机系统中。最后,通过仿真实验表明,此方法能有效补偿轧辊偏心,且所得补偿效果明显优于小波算法的补偿效果。     

颤振信号下的电液比例多路阀系统稳定性分析

以某型号电液比例负载敏感多路阀为研究对象,构建其电液比例系统的AMESim仿真模型。通过设置主阀阀芯处的间隙与偏心值,得到考虑泄漏时颤振输入信号幅值与频率和内部主阀前阻尼孔直径对主阀阀芯位移和输出流量的影响。结果表明：随信号频率的增大和幅值的降低,两参数波动幅值逐渐降低;阻尼孔直径在影响超调量、响应时间的同时,也影响两参数波动幅值。仿真分析结果可为实际应用中颤振信号的确定提供参考。     

轴承转子系统快变过程振动响应的高精度频谱分析

针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将 t 时空域非平稳信号转变为 t2 时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到 t 时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明：该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。     

基于EMD-AR谱分析的数控机床主轴故障诊断方法研究

针对数控机床主轴系统经常出现的声音异响等故障,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和AR(auto regressive)谱分析相结合的诊断方法。对主轴箱部位使用亿恒数据采集仪进行数据采集,将测量数据进行经验模态分解,提取几个各阶本征模态函数分量(IMF)最大幅值并求平均,选取平均后的幅值占总幅值中比例较大的几阶IMF,并进行自回归谱分析,通过试验测得测试机床主轴箱的主要频率值,并与希尔伯特边际谱及FFT进行对比。结果表明测试机床故障频率与电机轴频率吻合,是由于电机轴装配偏心造成;同时通过对比分析表明EMD-AR谱估计更能有效地提取故障频率。     

八辊轧机辊系配置及轧辊受力分析

本文根据八辊轧机配辊原则,提出计算偏心值和配工作辊直径的简便准确计算公式和作图法。其次从轧辊的力平衡出发,确定了轧制时各力的相互关系,从而提出保证轧制稳定所需的偏心值理论公式,并提出在一定偏心值下,使工作辊运转稳定而不滑动所允许的最大压下量计算公式。     

核燃料包壳管涡流检测的相位特性

为确保核燃料包壳管涡流检测的可靠性,利用涡流检测中的缺陷信号,研究了频率对检测信号幅值和相位的影响。首先根据涡流检测原理,得出包壳管的涡流密度及其与标准渗透深度的关系,然后通过试验得到包壳管的相位滞后曲线。试验结果表明,涡流检测时,结合缺陷信号的相位信息,能够较为准确地评估缺陷深度。     

一种八辊冷轧机的轧辊偏心补偿控制

轧辊偏心是影响高精度板带材质量的重要因素，通过对八辊冷轧机轧辊偏心信号的分析计算，得出了一种偏心补偿控制方法。通过对轧辊圆周定点轧制力数据采样间接得出偏心信号，然后将偏心信号处理转换为液压偏心调整机构的电压信号，以补偿轧辊偏心的影响。补偿后，轧制出口厚度精度得到了明显改善。     

希尔伯特变换原理在轴承故障诊断中的应用

阐述希尔伯特变换及解调的基本原理,并据此对振动信号进行幅值及相位解调与分析,为旋转机械故障诊断提供早期和准确的故障信息.     

PID重复控制在轧辊偏心补偿的应用

为了保证板材产品的高品质,需要分析轧制过程中影响轧制效果的各种干扰信号并采取一定的补偿方法。对轧制过程中的轧辊偏心干扰进行补偿,在PID厚度自动控制的基础上引入重复控制器。同时采用压力传感器测量轧辊的轧制压力,根据压力变化提取轧辊偏心信号的信息,根据采集的信息可以计算出偏心信号的周期信息,利用重复控制器对干扰信号进行跟踪和抑制。引入前向通道来解决重复控制器滞后问题,为了消除控制器对系统稳定性的影响,在控制器的控制器中加入低通滤波器。系统的PID控制器作为系统补偿器的一部分也经过改良,保证了系统有大的稳定裕度。     

快速路径优化引导ACMD的变转速轴承故障诊断北大核心

针对变转速工况下滚动轴承故障特征识别困难的问题,提出了一种快速路径优化算法(FPO)引导自适应线性调频模态分解(ACMD)的变转速轴承故障诊断方法。首先,对轴承故障信号进行希尔伯特变换解调提取隐藏在高频信号中的故障信息;其次,采用FPO算法从信号的时频分布中对信号分量的瞬时频率进行初始估计;将预估的各分量初始频率作为ACMD的初始参数对原始包络信号进行分解;最后,根据分解得到各个信号分量的瞬时频率和瞬时幅值等信息构建出高分辨率的时频表示。通过分析实测信号表明,所述方法能够展示出各个信号分量的幅值和频率变化趋势,剔除了无关成分的干扰,清晰地演示变转速工况下轴承故障信号的时变特征。     

考虑润滑粗糙界面的叶片辊轧机辊系非线性振动特性北大核心CSCD

针对粗糙形貌导致界面行为发生变化进而影响叶片辊轧机辊系动力学特性的问题,建立了综合考虑支撑轴承以及楔板的表面形貌影响的叶片辊轧机辊系的垂直振动模型,计算了不同粗糙形貌的楔板与轧辊的接触载荷以及支撑轴承的非线性接触刚度。采用数值积分法求解了叶片辊轧机辊系垂直振动的动力学方程,分析了界面粗糙形貌对轧机辊系动力学响应特性的影响。研究结果表明:叶片辊轧机辊系振动位移幅值随着分形维数的增大逐渐减小,振动频率幅值也随之减小,且系统出现次谐波振动,表现出多频率振动现象。研究结果为实现辊轧机系统垂直振动控制提供了理论依据。     

电磁导波检测信号瞬时特征提取研究

针对电磁导波检测信号的缺陷识别问题,首先对信号进行离散小波包分解,提取出变化明显的子频带小波包系数进行重构,然后分析该重构信号瞬时相位和幅值的特征信息,通过对比不同缺陷情况下瞬时相位和幅值的变化趋势,得到缺陷特征,完成缺陷识别.     

斩波式交流点焊电源信号的频谱分析

设计了斩波式交流点焊电源的主电路,并讨论了其工作过程及原理.利用离散傅立叶变换对采样的斩波电源信号进行了频谱分析.分析了占空比、斩波频率与谐波幅值和频率之间的关系,通过对比得出了占空比及斩波频率的合理取值范围.     

基于HHT的可控整流弧焊电源的电流谐波分析

通过对弧焊整流电源三相不控整流电路的saber仿真,得到畸变电流。对此电流进行傅立叶变换,不能分析出弧焊整流电源的谐波成因。使用EMD对谐波电流进行分解,可分解出基波。对分解出的固有模态函数进行Hilbert变换,并求取瞬时频率,得到信号的突变时刻,结合弧焊整流电源的工作原理可分析出电流谐波成因。实例证明,采用FFT和HHT相结合的方法分析弧焊电源的电流谐波及成因,结果符合实际情况,对于消除或抑制弧焊电源的电流谐波具有重要意义。     

TC4直流点焊电流波形的频谱与熔核直径的关系

通过对分流条件下,钛合金点焊焊接电流波形进行快速傅立叶变换(FFT),获得了焊接电流波形的幅频图,并将熔核直径与对应的幅频值进行对比分析,发现电流谐波幅值与熔核直径近似成线性正比关系.即随着点焊熔核尺寸的增大,谐波幅值呈线性上升.利用这一规律,可实现在分流条件下钛合金点焊熔核直径的实时无损检测.