基于IQGA和SR的微弱信号检测方法研究

量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm, QGA)是量子计算与遗传算法相结合的产物,避免了遗传算法的一些缺陷。但QGA的编码方案和演化策略不具备通用性,因此极易陷入局部最优。针对QGA的上述缺陷,提出了一种在量子门更新的过程中,加入量子的交叉和变异操作的改进的QGA（Improved QGA, IQGA）,且适当的改变旋转角的大小,保证收敛速度的同时提高了精度。随机共振（Stochastic Resonance, SR）是常用的微弱信号检测方法之一,将二者相结合,利用IQGA优化SR系统参数,实现SR最优输出的自适应求解。仿真结果表明,改进的量子遗传算法收敛速度快、寻优能力强。将该方法应用于工程实际,亦取得良好的效果。     

一种基于神经网络的电力谐波检测方法

简要分析了谐波污染现状及谐波检测方法,设计了一种用于有源电力滤波的神经网络的谐波检测器,仿真结果表明,与传统的谐波检测相比,基于该神经网络的谐波检测模块具有更快速、精确的特性。     

基于随机共振的周期弱信号检测方法研究

实际工程中有很多被噪声淹没的信号需要检测,如航空发动机转子振动信号,滚动轴承与齿轮故障信号等。这些待测信号的检测准确度直接影响了工程技术的可靠性。随机共振是一种新型的信号检测方法,通过噪声刺激和系统参数刺激可实现系统共振的产生,从而将噪声的部分能量转移给信号,实现信号检测。根据齿轮均匀磨损后引起的低频振动信号与正弦信号十分接近的特征信息,本文取正弦信号模拟齿轮故障振动信号,以MATLAB为仿真平台,研究强噪声背景下的周期故障信号随机共振检测方法,为随机共振检测方法在故障检测领域的进一步应用奠定了基础。     

基于谱估计的谐波检测方法

谐波检测技术是电力系统谐波治理中的重要研究内容。分析了现有的谐波检测方法,比较了其优缺点,重点研究了基于最小二乘法的谱估计的谐波检测方法,给出了其基本实现原理,通过仿真案例,验证了方法的有效性。该方法计算较简单,实时性较强,能够实现谐波的分频检测。     

基于改进ICA-OMP优化原子分解的谐波和间谐波检测方法

针对原子分解中匹配追踪类算法存在的问题,提出一种结合帝国竞争算法(ICA)和正交匹配追踪算法(OMP)优化原子分解的电网谐波和间谐波信号检测方法。首先根据谐波和间谐波信号的特征,将Gabor原子库简化为正弦原子库。然后采用OMP算法对谐波和间谐波信号进行原子分解,通过设置合理的相关性阈值确定终止迭代次数。最后,根据搜寻出的最佳匹配原子的索引参数实现谐波和间谐波信号参数估计。在OMP算法迭代过程中引入ICA,可实现在连续参数空间中搜索最佳匹配原子,避免索引参数步长对检测精度的限制。算例仿真与实测表明本文提出的算法能够在噪声干扰情况下准确检测出各次谐波和间谐波分量,频率、幅值和相位的最大检测误差分别为0.015 4%、0.722 4%和1.512 6°,可有效分辨出频率相近的间谐波分量,实现时变谐波和间谐波分量的精确定位。与正交匹配追踪算法相比,计算复杂度缩减率在99%以上。     

管道损伤磁梯度共振稀疏分解与BMSR辨识方法

为更好地提取埋地钢质管道地磁环境下由应力集中产生的磁力信号,克服现有磁力检测缺乏有效高灵敏度多元探头阵列和信号处理技术的问题,提出一种磁梯度张量共振稀疏分解结合偏置单稳随机共振(bias monostable stochastic resonance,简称BMSR)的辨识方法对管道损伤进行有效评估。首先,探头布置采用十字张量阵列形式;其次,针对管道缺陷和现场干扰信号特点,用不同品质因子对信号进行共振稀疏分解,剔除掉一部分干扰信号;最后,加入不同时域恢复的随机共振系统结合量子遗传算法进行参数寻优。将该辨识方法用于实际站场管道张量检测信号,比较传统低通滤波、不同随机共振系统结合共振稀疏分解的处理结果,验证了磁梯度张量共振稀疏分解加偏置单稳处理算法在提取管道损伤磁场和表征管道应力集中的有效性。     

电力系统谐波及其检测方法研究

随着科学技术的发展,各种各样的电子变流装置得到广泛的运用,而其使用期间所产生的谐波已经成为污染电力系统的一大因素,因此准确快速地检测出电力系统所产生的谐波是一项非常重要的工作,对电力系统的正常运行有着非常重要的意义。现阐述了谐波的产生和危害,并进一步介绍了谐波的检测方法及其发展趋势。     

电力系统谐波检测与抑制方法的研究

分析了电力系统谐波的危害,介绍了几种谐波的检测技术,着重论述目前常用的电力系统谐波抑制方法,并指出各自优缺点和适用条件,为电力系统谐波检测和消除提供参考依据。     

基于波长调制技术的甲烷气体浓度检测的研究

与谐波检测相结合的波长调制技术是目前检测有害气体的主要方法。主要是用实验的方法找到了甲烷气体在1 650 nm附近的一根吸收线,然后采用正弦信号对激光器的驱动进行了调制,实现了甲烷气体浓度的谐波检测。用锁相放大器RS830来提取二次谐波,然后根据锁相放大器的原理,用LabVIEW软件实现了锁相放大器的设计,来提取一次谐波信号,节约了成本。由气体吸收室中的GRIN透镜引起的标准具效应是影响检测灵敏度的主要原因,最后对该噪声和其他可能的影响进行了分析。     

谐波电流检测方法的对比研究

分两种情况（有源滤波器同时补偿谐波和无功、单独补偿谐波）对基于瞬时无功功率的ip-iq法、单位功率因数法和自适应滤波法3种检测方法进行了仿真研究,并给出了稳态和暂态的仿真波形。MATLAB仿真结果表明,UPF法适用于同时补偿谐波和无功电流的场合;对于只需要补偿谐波电流的场合,基于瞬时无功功率的ip-iq法能较快地进入稳态,而自适应滤波法则能及时地响应负载电流的突变。     

改进的UPF谐波电流检测方法

谐波电流检测是有源电力滤波器的关键技术,针对负荷剧烈变化的场合,提出了一种改进的基于单位功率因数的谐波电流实时检测方法,通过系统建模的方式对有功分量进行预测,在保证检测精度的前提下具有较好的动态特性.理论分析表明,该方法很好地克服了常规算法中采用低通滤波器所带来的一个周期的延时.     

改进的UPF谐波电流检测方法

谐波电流检测是有源电力滤波器的关键技术,针对负荷剧烈变化的场合,提出了一种改进的基于单位功率因数的谐波电流实时检测方法,通过系统建模的方式对有功分量进行预测,在保证检测精度的前提下具有较好的动态特性.理论分析表明,该方法很好地克服了常规算法中采用低通滤波器所带来的一个周期的延时.     

基于随机共振的任意大频率微弱信号检测方法研究

通用非线性随机共振系统(参数a=1,b=1)在检测微弱信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,给实际应用带来了很大困难.针对这一情况,提出了一种能够检测大频率微弱信号的随机共振检测方法,通过调整系数k改变非线性参数6,使输入弱信号满足共振幅度要求;调整系数R改变非线性参数a、6,将共振频率提高R倍,从而实现了大频率微弱信号的随机共振.通过理论分析和数值仿真,研究了系数k和R的调整方法、步长等,构建了一种可实现的大频率微弱信号检测方法.     

基于鉴相原理谐波检测的MATLAB仿真研究

电力有源滤波器是一种较为先进及成熟的消除电力系统谐波污染的重要装置,其中主要环节就在于实时准确地检测谐波和无功电流。介绍了鉴相原理在谐波和无功电流实时检测方面的应用,并利用MATLAB实验仿真论证了该方法的可行性。     

基于改进自适应局部迭代滤波的谐波检测方法研究

针对大量非线性负荷及电力电子设备广泛应用导致的电力系统谐波成份非平稳性和复杂性日益突出,难以识别和检测的问题,在引入自适应局部迭代滤波算法的基础上,提出了基于改进自适应迭代滤波与希尔伯特变换的谐波检测方法。改进自适应迭代滤波算法利用Fokker-Planck方程构建滤波函数,经滤波筛选获取具有平稳特征的本征模态分量,具有坚实的数学基础,且能够有效地避免经验模态分解算法存在的模态混叠问题。首先利用改进自适应迭代滤波算法分解得到周期分量,对各分量进行Hilbert变换,提取包括频率、幅值、相位在内的谐波特征参数。测试信号及实测数据分析结果证明了所用方法的有效性,与经验模态分解的对比结果充分验证了本方法在电力系统谐波检测中的强适应性。     

基于外差式随机共振的涡街频率检测方法

涡街频率检测是涡街流量计的关键技术问题,也是当前的研究热点.分析非线性双稳系统在噪声和单一频率信号、多频率信号作用下的随机共振特性,将外差式频谱分析与随机共振原理相结合,提出基于外差式随机共振的涡街频率检测方法.理论分析、数值仿真和试验结果表明,含噪的涡街信号通过随机共振能有效地提高涡街信号信噪比,准确获取涡街频率.该方法在涡街频率检测中的应用是可行和有效的,为提高涡街流量计现场适应性及小流量弱涡街信号频率检测提供了一种新的方法.     

基于加窗随机解调架构的电网超谐波信号检测方法

针对电网超谐波检测采样压力大、数据处理困难等问题,提出一种基于加窗随机解调架构的超谐波信号检测方法。 该 方法首先利用模拟信息转换技术结合加窗思想,在采样端对超谐波信号进行加窗压缩采样,得到压缩采样后的数据;随后,在重 构端采用逐级二分的思想,将残差的一阶微分作为收敛阈值,改进稀疏度自适应匹配追踪( SAMP)算法,实现对采样数据的快 速重构。 大量的仿真实验和测试结果表明,方法可以在减少 90% 数据量的情况下实现超谐波信号的频率幅值精确检测,其中频 幅值检测的相对误差≤2% ,频率检测误差≤3 Hz,为更准确测量超谐波提供了新思路。     

基于S变换的电力系统间谐波检测

电网中常存在许多频率与基波成非整数倍的间谐波.S变换是由连续小波变换和短时傅立叶变换结合发展起来的另一种时频分析方法,具有概念清晰、结果直观等优点.本文首先分析了应用S变换时频分析进行电力系统间谐波检测的基本原理,然后对平稳间谐波和电压波动引起的动态间谐波等典型算例进行了计算仿真.仿真结果表明,该方法能很好地检测平稳间谐波的幅度及频率,并能较好地检测动态变化间谐波,实现间谐波的有效分析.