基于瞬态压力波法的输油管道泄漏检测技术研究

近年来,油管道泄漏事故频繁发生,为保障管道安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小,需要研究泄漏检测技术以获得更高的泄漏检测灵敏度和定位精度。针对输油管道的特点,分析了瞬态压力波泄漏检测技术的定位原理以及影响准确定位的关键因素,对热油输送管道沿程瞬态压力波传播速度的变化进行了研究。另外利用信号奇异点与小波变换模极大值在多尺度上变化对应的性质,将小波变换应用到扑捉泄漏压力信号序列的特征拐点中,使压力波时间差更加精确,从而有效提高了输油管道泄漏检测的定位精度。     

小波奇异性分析在煤厚探测信号处理中的应用

小波变换为信号的多尺度瞬态分析提供了较好的方法。笔者将小波分析在模极大值处理中的优势应用到煤层厚度探测的信号分析中,根据信号小波变换模极大值和信号奇异性之间的关系,由小波变换模极大值沿尺度变化趋势分析出信号的奇异点,得到反射波的初始到达时刻,从而计算出煤层的厚度,取得了比较理想的效果。为信号处理提供了一种新颖的方法。     

基于小波分析的液压系统泄漏检测

介绍了一种以液压系统压力信号为对象,利用小波变换这一时变信号分析的有力工具,提出以小波变换在特征尺度上的模极大值的分布规律为特征,进行液压系统流量泄漏检测的探索性办法。     

基于软阈值和小波模极大值重构的信号降噪

软阈值小波降噪是一种常用的非平稳信号特征提取方法.为了改进软阈值小波降噪法的性能,提出一种基于软阈值和二进小波变换模极大值的新小波降噪方法.首先,对信号进行二进小波变换,再对小波系数进行软阈值处理;然后,选择由信号产生的小波系数模极大值点;最后,用交替投影算法重建信号.理论分析表明,该方法能有效地降低软阈值小波降噪法的误差下界.仿真试验表明,该方法提高了降噪结果的信噪比,且较好地保留了信号中的奇异性.将该方法和二进小波变换软阈值降噪法结合起来,应用于滚动轴承故障振动信号降噪.结果表明,该方法能有效地提取到信号中的冲击特征.     

基于小波变换的埋地钢质管道外覆盖层缺陷定位技术研究

对小波变换检测信号奇异性理论进行阐述.以DCVG/CIPS组合仪器检测数据为对象,利用小波变换对阴极保护埋地管道通电电位、断电电位和电压梯度检测信号进行处理,根据小波变换模极大值对应着信号奇异点理论,实现了覆盖层缺陷点位置的准确定位.实验表明,该方法定位准确,具有一定的实用性.     

小波变换模极大值多尺度边缘检测

以Canny边缘检测框架为基础,分析小波变换模极大值边缘检测算法.给出了一种快速二进离散小波变换实现多尺度边缘检测方法.给出了简便计算小波模方向和模极大值阈值门限选定方法.实验表明给出的算法可以有效获取多个尺度下的边缘信息.     

基于小波变换的信号奇异性检测的研究

介绍小波变换的基本理论以及基于小波变换模极大值的信号奇异性检测方法,并在MATLAB下进行了仿真实验。实验表明,小波变换有着傅立叶变换无法比拟的良好效果。     

基于小波变换的水果红外图像目标识别

边缘在机器视觉应用中是一个很重要的特征.提出了一种新的基于小波变换的边缘检测方法,并对红外水果图像进行识别.它是自动化采摘技术的基础.以二次光滑小波作为小波函数,对水果红外图像进行二维二进小波变换,计算了小波变换结果的局部模极大值点,从而得到了水果红外图像的轮廓.     

一种改进的基于小波变换的包络提取算法研究

结合“模极大值小波域去噪”原理，提出了一种基于小波变换和希尔伯特变换的包络提取算法。首先用小波变换作为包络分析的前置处理手段，再利用希尔伯特变换对处理后的信号进行包络提取。针对希尔伯特变换解包络的不足，采用模极大值小波域去噪算法对包络信号进行消噪，从而解决了一般算法难以解决的由于随机噪声的干扰造成的提取的包络轮廓信息粗糙的难题。实验结果表明，该方法可以精确提取信号的包络并通过包络细化谱分析全面获得信号所隐古的故障特征。     

基于小波奇异性的机械故障检测

介绍了小波变换的基本原理及小波奇异性用于机械故障检测的基本原理,提出了一种基于小波奇异性的机械故障检测方法,并根据小波变换模极大值在不同尺度下的分布来完成故障的检测。仿真实验证实了该方法的可行性。     

小波域内基于尺度乘法的边缘检测

提出一种基于小波的二尺度乘积边缘检测方法,用两个临近尺度的二进小波变换相乘作为乘积函数,将边缘定义为确定阈值下乘积函数的局部最大值。尺度相乘增强了图像结构识别能力,并可抑制噪声。试验表明, 通过所提出的尺度乘积技术对边缘进行检测,其应用结果优于单尺度的情况,提高了局部检测精度,有效地解决了边缘错位问题,并减少了邻边的影响。     

大跨越输电线路Beta阻尼线消振特性试验研究

针对传统极限学习机预测滚动轴承故障时,存在信号模式混叠、人为参数选取造成预测精度低下的问题,提出了正态分布-经验小波变换变换结合偏最小二乘法的极限学习机（partial least squares-extreme learning machines,简称PLS-ELM）的故障预测方法。首先,提出正态分布 经验小波变换信号降噪方法,通过正态分布划分频率带界限,在各频率带上构建带通滤波器进行降噪;其次,提出PLS-ELM的故障预测方法,应用偏最小二乘法（partial least squares,简称PLS）中主成分数和加载权重分别改进极限学习机(extreme learning machines,简称ELM）隐含层节点数和网络权值,激活函数选取Softmax以提高数据的拟合精度;最后,应用无量纲指标峭度来反映故障程度,实现故障趋势预测。试验结果表明,该方法能够准确划分频谱和克服模式混叠等问题,并实现滚动轴承性能衰退趋势预测。     

基于信号的正交小波构造及其在电机故障特征提取中的应用分析

本文讨论了小波变换的基本理论及小波函数与信号的相关系数对信号去噪效果的影响。在此基础上提出了基于信号的正交小波构造方法:根据信号的频域特征,对各频带系数进行加权处理,确定多尺度分析的生成元,从而构造L2空间的正交小波函数。应用不同小波函数提取750W整数槽化纤电机的振动信号的故障特征,实验结果表明采用此方法构造的小波函数能更加有效地从强噪声中提取故障特征,从而实现对电机故障的精确诊断。     

基于IEWT和MCKD的滚动轴承故障诊断方法

针对经验小波变换（Empirical wavelet transform,EWT）对强噪声环境中滚动轴承微弱故障诊断的不足,主要是傅里叶频谱分段不当的问题。提出一种基于最大相关峭度解卷积（Maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD）降噪与改进EWT相结合的滚动轴承早期故障识别方法。首先采用最大相关峭度解卷积算法以包络谱的相关峭度最大化为目标对原信号进行降噪处理、检测信号中的周期性冲击成分,然后根据信号Fourier频谱的包络极大值进行分段,通过分析各频段平方包络谱中明显的频率成分来诊断故障。新方法能有效降噪、增强信号中周期性冲击特征、降低单次偶然冲击的影响、抑制非冲击成分。通过对含外圈、内圈故障的滚动轴承进行试验分析,结果表明,相比于快速谱峭度图和小波包络分析方法,该方法提取出的特征更加明显,能有效实现滚动轴承早期微弱故障的识别。     

机械产品模块划分方法的研究

模块划分是模块化设计的前提与基础,本文介绍了一种模块划分的新方法。该方法通过计算子功能之间的相关度来进行模块划分,具体包括设计问题的分解、子功能成为独立模块的条件、子功能之间的相关度计算、模块的形成等几个关键步骤。     

WRIST FORCE SENSOR'S DYNAMIC PERFORMANCE CALIBRATION BASED ON NEGATIVE STEP RESPONSE

Negative step response experimental method is used in wrist force sensor＇s dynamic performance calibration. The exciting manner of negative step response method is the same as wrist force sensor＇s load in working. This experimental method needn＇t special experiment equipments. Experiment＇s dynamic repeatability is good. So wrist force sensor＇s dynamic performance is suitable to be calibrated by negative step response method. A new correlation wavelet transfer method is studied. By wavelet transfer method, the signal is decomposed into two dimensional spaces of time-frequency. So the problem of negative step exciting energy concentrating in the low frequency band is solved. Correlation wavelet transfer doesn＇t require that wavelet primary function be orthogonal and needn＇t wavelet reconstruction. So analyzing efficiency is high. An experimental bench is designed and manufactured to load the wrist force sensor orthogonal excitation force/moment. A piezoelectric force sensor is used to setup soft trigger and calculate the value of negative step excitation. A wrist force sensor is calibrated. The pulse response function is calculated after negative step excitation and step response have been transformed to positive step excitation and step response. The pulse response function is transferred to frequency response function. The wrist force sensor＇s dynamic characteristics are identified by the frequency response function.     

小波包算法在滚动轴承的在线故障诊断中的应用

对小波变换的理论进行了简要的阐述,并介绍了小波包理论。指出了在强噪声的背景下小波包变换的算法对于瞬态信号提取的有效性,表明了小波包变换对信号的去噪声,滤波等方面具有广泛的前景。并以五套６３０７号轴承为例进行了诊断,结果与实际情况相一致,说明该算法十分适合于滚动轴承的在线监测与故障诊断。     

堆垛机模块化设计研究

阐述了现代模块化设计的内涵和特点,讨论了基于模块化设计方法的堆垛机产品快速设计体系,研究了在堆垛机模块化设计中所需的功能模块以及融合参数化、变量化等设计手段的实现方法。最后,以某型号堆垛机为例,提出了结合PDM技术对其功能模块进行模块数据管理,实现产品配置设计。     

Mallat算法的光学实现方法

现有的光学小波变换方法均基于连续小波变换,基于离散信号的小波变换算法（Mallat算法）的光学小波变换还没有出现,这阻碍了光学小波变换应用的发展。针对这一问题,分析利用光学4f系统实现Mallat算法的基本原理,提出Mallat算法的光学实现方法。针对空间光调制器只能实现非负的实函数,且CCD只能记录光的强度,给出一种应用于光学4f系统的光学小波滤波器的设计方法。使用该种光学小波滤波器,利用光学4f系统实现Mallat算法的小波分解部分,并通过数值计算实现Mallat算法的小波重构部分。仿真分析和光学实验结果验证了方法的正确性。     

奇异值小波降噪法在柱塞泵振动信号处理中的应用

针对小波阈值和奇异值分解降噪法的不足,研究一种新的小波阈值函数。提出一种基于改进阈值的奇异值小波降噪方法,该方法利用奇异值分解技术,将噪声非均匀分布的信号正交分解为噪声分布相对均匀的分量,并对每个分量进行小波阈值降噪,重构降噪后的分量,得到降噪信号。仿真实例证明,该方法与小波软、硬阈值及改进阈值法相比,不仅提高信噪比,而且能够更好地消除高斯噪声。利用该方法对柱塞泵不同状态振动信号进行降噪,结果表明,该方法能有效抑制噪声,为柱塞泵振动信号预处理提供一种更为有效的方法。