基于VMD与IFWA-SVM的滚动轴承故障诊断研究北大核心

为有效提取非平稳性、复杂性的滚动轴承振动信号特征,提出一种基于变分模态分解、改进烟花算法(IFWA)优化支持向量机(SVM)的滚动轴承故障诊断方法。利用VMD对原始信号进行分解,计算得到各IMF的样本熵,将原始信号的时域特征与其结合组成特征矩阵。为提高故障诊断效率,采用IFWA优化SVM,建立IFWA-SVM模型。使用训练集特征矩阵训练诊断模型,实现滚动轴承的故障诊断。利用实测信号验证该方法,并与粒子群算法优化进行比较。结果表明:利用该方法进行诊断,正确率提高了3.33%、训练时间缩短了21.55 s,验证了该方法的可行性。     

半固态钢铁材料轧制产品的力学特性

将弹簧钢（60Si2Mn)和不锈钢（1Cr18Ni9Ti)在半固态下1道次轧制成形，对轧制产品进行拉伸实验，研究其在室温条件下的力学性能，并对拉伸变形过程中的塑性变形机理进行了分析，研究结果表明：不同的固相率对轧制产品的力学性能有明显的影响，在研究范围内随着固相率的提高，其力学性能亦提高，半固态轧制过程中所产生的液固相分离，导致半固态轧制产品组织分布差异，使轧制产品不同区域的力学性能不同，同时由于半固态轧制产品特有的球形固相颗,其伸拉时的塑性变形机理也有自身的特点。     

等温淬火球铁(ADI)引锭杆的研制

介绍ADI引锭杆铸造生产工艺特点及其铸态组织要求,分析主要合金元素的作用,运用正交试验法对等温淬火球铁（ADI）引锭杆的热处理工艺进行了优化试验,并对该引锭杆的淬透性进行了检测。试验结果表明,最大壁厚为140mm的ADI引锭杆需要进行必要的合金化,合金元素的加入量为：0.2%～0.3%Mo、0.4%～0.5%Ni、0.5%～0.8%Cu;ADI引锭杆的优化热处理工艺为：在900℃奥氏体化保温90min,再进行360℃等温淬火,等温“时间窗口”为90～120min;在该成分与热处理工艺条件下,引锭杆可以淬透,能够获得以针状铁素体＋残余奥氏体为基体的组织,其力学性能达到QT900-8。     

ZrO_2－Ni功能梯度材料界面结构的研究

利用透射电镜和高分辩电子显微术研究了ＺｒＯ_２－Ｎｉ功能梯度材料（ＦＧＭ）的界面形态与精细结构。结果表明，组元Ｎｉ和ＺｒＯ_２，以直接结合为主，无明显界面反应。ＺｒＯ_２中ｔ／ｍ相界完全共格，存在大量界面结构台阶。此外，在Ｎｉ孪晶界附近存在较多生长缺陷──Ｆｒａｎｋ位错。     

含钪Al-Cu合金的显微组织

采用硬度测试、金相观察、扫描电镜和透射电镜测试及能谱分析的方法,研究了稀土元素Sc含量对Al-4Cu合金组织的影响.结果表明:Sc可显著细化Al-Cu合金的网胞组织,减小枝晶间距,细化合金的晶粒组织,提高合金的显微硬度,提高幅度最约70%;将Sc添加到Al-4Cu合金中,当w(Sc)≈0.3%时,Sc除部分固溶于基体外,大部分与Al形成Al3Sc相,其与基体的共格或半共格界面促进了θ′(CuAl2)的析出;当w(Sc)＞0.3%时,Sc除部分固溶和形成Al3Sc外,还与Al、Cu元素作用形成W(AlCuSc)相,降低Cu在α(Al)中的固溶度,减少Al2Cu(θ′)相的生成,从而降低了合金的性能.     

基于像素点灰度差的Harris角点检测算法

针对Harris算法在图像处理过程中特征点提取实时性和抗噪能力较差、计算量大的问题,提出一种结合像素点灰度差的Harris角点检测算法。将被检测点与半径为3的邻近圆周上16个像素点作对比,以此计算非相似像素点的个数来确定候选角点,通过Harris角点响应函数提取角点,并结合SUSAN算法的思想去除伪角点。实验结果表明,改进算法提高了原算法的实时性,增加了角点提取的数量,并且能有效去除大多数伪角点,提高图像角点检测的速度和正确性。     

一种新的相位角编码量子进化算法

针对具有连续解空间的数值函数优化问题,基于量子算法和实数编码进化算法的思想,提出一种新的相位角编码量子进化算法(PAQEA).算法的概率表达特性使得量子染色体能够以一定概率表达优化问题的所有可行解,结合动态量子旋转门实现染色体的进化,实现了算法局部搜索与全局搜索的平衡.理论分析证明了算法的全局收敛性.仿真结果表明,该算法适用于复杂数值函数优化问题,具有收敛速度快、搜索能力强和稳定性高的特点.     

虚拟参考反馈校正控制的统计渐近性分析

虚拟参考反馈校正控制(VRFT)是一种数据驱动的控制策略,其避免了系统对象的建模过程,广泛应用于比例—积分—微分(PID)控制器的调整中.因未知参数估计值的统计渐近方差矩阵是整个系统辨识领域中的一个重要的衡量指标,利用泰勒级数展开得到未知参数估计的误差,对此参数估计误差建立其对应的方差矩阵式,利用矩阵运算推导出该方差矩阵式中的两对角元素.此两对角元素则对应为闭环控制系统中关于两未知参数估计矢量的渐近方差矩阵子式.以此渐近方差矩阵为基础,通过建立其迹运算的最优化问题来求解最优的滤波器.最后用仿真算例验证该方法的有效性和可行性.     

基于磁场指纹辅助的手机室内定位系统

针对当前室内无线定位信号强度易受干扰、设备部署维护成本高等缺点,以及手机在室内航位推算过程中定位误差随时间累积的问题,本文提出了基于粒子滤波磁场匹配的室内定位方法。相比于传统的航位推算方法,通过改进步态判断方式,并提出了动态步长估计算法和卡尔曼滤波航向估计算法,有效减少步态误判和定位误差。同时通过结合航位推算位置选择粒子滤波算法中的重采样区域,加快粒子收敛速度。最后,通过仿真分析和实际室内环境测试结果表明,本文提出的定位方法能够有效地减小定位误差,并实现2米的定位精度。     

Feistel-SP结构迭代差分的自动化搜索

基于新的符号差分表示方法提出了一种自动化搜索技术,可以搜索出典型Feistel-SP结构的分组密码的最优迭代差分模式,选择合适的迭代差分模式可以遍历出所有最优的迭代差分路径,不仅大大降低计算复杂性,还能通过迭代差分模式构造出多轮最优差分路径。以轻量级分组密码MIBS为例,应用自动化搜索工具,给出了MIBS的3轮、4轮最优迭代差分路径,概率分别为2-20、2-26,并搜索出所有满足条件的最优迭代差分路径。