缆索索力是评判缆索承载能力和服役寿命的重要指标。基于声弹效应的超声导波缆索索力测定方法,在检测缆索缺陷的同时,真实反映缆索整体应力情况,是一种极具潜力的缆索索力测定方法。然而,在采用超声导波进行索力测定过程中,受缆索结构影...缆索索力是评判缆索承载能力和服役寿命的重要指标。基于声弹效应的超声导波缆索索力测定方法,在检测缆索缺陷的同时,真实反映缆索整体应力情况,是一种极具潜力的缆索索力测定方法。然而,在采用超声导波进行索力测定过程中,受缆索结构影响,导波波形复杂,难以准确提取声时测量需要的特征点。针对此问题,提出基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法。该方法基于二分递推原理,构建一种新型二分递推矩阵,结合多分辨奇异值分解(MRSVD),采用滑窗处理方法对信号进行分段处理,获取一种新的回波声时定位特征量-奇异相关值(SCV),该特征量能够有效表征窗内信号与直达波信号之间的相关性。通过构建奇异相关值谱,实现缆索端部回波声时的高精度提取。为验证方法有效性,选用φ5-55丝平行钢丝索试件,在0~500 k N索力范围内开展缆索索力测定实验。实验结果表明,对于规格为φ5-55丝带锚头平行钢丝索,在不同索力条件下,该方法在降低噪声干扰同时,能有效提取缆索端部回波声时实现导波波速测量,并进行索力测定,索力测定结果与实际测量索力之间相对误差在10%以内,与互相关法相比,该方法在声时提取精度和抗干扰方面均表现出优势,为桥梁缆索索力测定提供新的特征提取途径。展开更多
随着电网中电力电子装备渗透率的不断提高,电网谐振现象日益严重,严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。针对现有模态频率灵敏度计算方法存在适用场景有限问题提出了基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的电网谐...随着电网中电力电子装备渗透率的不断提高,电网谐振现象日益严重,严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。针对现有模态频率灵敏度计算方法存在适用场景有限问题提出了基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的电网谐振频率灵敏度分析方法。详细给出了该方法提出的依据和过程,采用非齐次公式求解关键变量表达式,避免了频率分辨率的影响,提高了计算精度,并有效克服了模态频率灵敏度不能分析支路电流谐振特点的不足。算例分析表明,在低频和中高频谐振两个案例下,所提方法能够分析网络元件参数对谐振频率的影响,并实现元件参数对谐振频率影响的量化。展开更多
为了解决张量鲁棒主成分分析(tensor robust principal component analysis,TRPCA)还原低秩结构时同等收缩奇异值造成的信息提取偏差问题,本文考虑区别对待奇异值,使用非凸加权张量Schatten-p范数(0<p<1)分析张量数据,可减少对奇...为了解决张量鲁棒主成分分析(tensor robust principal component analysis,TRPCA)还原低秩结构时同等收缩奇异值造成的信息提取偏差问题,本文考虑区别对待奇异值,使用非凸加权张量Schatten-p范数(0<p<1)分析张量数据,可减少对奇异值的惩罚。为解决数据受损严重难以恢复的问题,提出低秩预分离的方法实现近似低秩部分和近似稀疏部分的预先分离;为增强高阶张量之间相关性同时降低数据对特定噪声的敏感性,提出随机抖动正则器的机制对预分离后成分分别选取随机区域优化,利用噪声信息的随机性来正则化算法得以约束模型的复杂度;最后使用不同类型的图像数据集,包括彩色图像、核磁共振图像、高光谱及多光谱图像和灰度视频,进行高维数据恢复实验。结果表明该方法在图像恢复性能上明显优于其他TRPCA方法,并且在数据受损严重时同样具有优势,有效提取主成分信息的同时减小数据对特定噪声的依赖,具有较强的鲁棒性和适应性,可为TRPCA方法在图像恢复领域中提供参考。展开更多
使用黄土高原气象台站的土壤湿度和降水观测资料以及GLDAS和CMFD再分析资料,分析黄土高原地区土壤湿度与降水量的时空分布及变化特征,通过回归分析、格兰杰因果检验和奇异值分解(Singular value decomposition,SVD),研究土壤湿度与降水...使用黄土高原气象台站的土壤湿度和降水观测资料以及GLDAS和CMFD再分析资料,分析黄土高原地区土壤湿度与降水量的时空分布及变化特征,通过回归分析、格兰杰因果检验和奇异值分解(Singular value decomposition,SVD),研究土壤湿度与降水之间的关系,分析初始土壤湿度影响随后降水的时间尺度与空间范围。结果显示:黄土高原的土壤湿度与随后1~2个月降水回归分析的解释方差相对较高,较大值在夏秋季节(7-10月),黄土高原不同区域(Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区)的土壤湿度与随后21天降水相关的时间较全区域的多,时间较集中,说明黄土高原土壤湿度分布不均匀,不同区域差别较大,较大的滞后降水时间尺度适用于较大空间范围的分析。格兰杰因果检验表明黄土高原全区域秋季(10月、11月)的初始土壤湿度对随后1个月或2个月的降水有显著影响,在Ⅲ区8月土壤湿度对10月的降水也有显著影响,这与回归分析的结果一致。再分析资料的SVD分解的结果显示,1979-2014年7月黄土高原中部、北部和东部土壤较湿润时,8月西部和北部边缘的降水偏多;9月东部的土壤偏湿润,则10月黄土高原西部以及南北部的一些地区降水偏多。土壤湿度与降水的显著相关区域重叠部分较少,说明黄土高原土壤湿度对降水的影响存在一定程度的时空不对称性。展开更多
为了从复杂的轴承振动信号中提取微弱的故障信息,将相关峭度引入滚动轴承故障诊断领域,结合奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)和相关峭度,提出了一种新的滚动轴承故障特征提取方法。该方法首先利用SVD对轴承振动信号进行分...为了从复杂的轴承振动信号中提取微弱的故障信息,将相关峭度引入滚动轴承故障诊断领域,结合奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)和相关峭度,提出了一种新的滚动轴承故障特征提取方法。该方法首先利用SVD对轴承振动信号进行分解,然后根据相关峭度选取SVD分解后的分量,提取出滚动轴承的弱故障信号。通过对轴承内圈故障的仿真和实验研究验证了该方法的有效性。展开更多
文摘缆索索力是评判缆索承载能力和服役寿命的重要指标。基于声弹效应的超声导波缆索索力测定方法,在检测缆索缺陷的同时,真实反映缆索整体应力情况,是一种极具潜力的缆索索力测定方法。然而,在采用超声导波进行索力测定过程中,受缆索结构影响,导波波形复杂,难以准确提取声时测量需要的特征点。针对此问题,提出基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法。该方法基于二分递推原理,构建一种新型二分递推矩阵,结合多分辨奇异值分解(MRSVD),采用滑窗处理方法对信号进行分段处理,获取一种新的回波声时定位特征量-奇异相关值(SCV),该特征量能够有效表征窗内信号与直达波信号之间的相关性。通过构建奇异相关值谱,实现缆索端部回波声时的高精度提取。为验证方法有效性,选用φ5-55丝平行钢丝索试件,在0~500 k N索力范围内开展缆索索力测定实验。实验结果表明,对于规格为φ5-55丝带锚头平行钢丝索,在不同索力条件下,该方法在降低噪声干扰同时,能有效提取缆索端部回波声时实现导波波速测量,并进行索力测定,索力测定结果与实际测量索力之间相对误差在10%以内,与互相关法相比,该方法在声时提取精度和抗干扰方面均表现出优势,为桥梁缆索索力测定提供新的特征提取途径。
文摘随着电网中电力电子装备渗透率的不断提高,电网谐振现象日益严重,严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。针对现有模态频率灵敏度计算方法存在适用场景有限问题提出了基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的电网谐振频率灵敏度分析方法。详细给出了该方法提出的依据和过程,采用非齐次公式求解关键变量表达式,避免了频率分辨率的影响,提高了计算精度,并有效克服了模态频率灵敏度不能分析支路电流谐振特点的不足。算例分析表明,在低频和中高频谐振两个案例下,所提方法能够分析网络元件参数对谐振频率的影响,并实现元件参数对谐振频率影响的量化。
文摘为了解决张量鲁棒主成分分析(tensor robust principal component analysis,TRPCA)还原低秩结构时同等收缩奇异值造成的信息提取偏差问题,本文考虑区别对待奇异值,使用非凸加权张量Schatten-p范数(0<p<1)分析张量数据,可减少对奇异值的惩罚。为解决数据受损严重难以恢复的问题,提出低秩预分离的方法实现近似低秩部分和近似稀疏部分的预先分离;为增强高阶张量之间相关性同时降低数据对特定噪声的敏感性,提出随机抖动正则器的机制对预分离后成分分别选取随机区域优化,利用噪声信息的随机性来正则化算法得以约束模型的复杂度;最后使用不同类型的图像数据集,包括彩色图像、核磁共振图像、高光谱及多光谱图像和灰度视频,进行高维数据恢复实验。结果表明该方法在图像恢复性能上明显优于其他TRPCA方法,并且在数据受损严重时同样具有优势,有效提取主成分信息的同时减小数据对特定噪声的依赖,具有较强的鲁棒性和适应性,可为TRPCA方法在图像恢复领域中提供参考。
文摘使用黄土高原气象台站的土壤湿度和降水观测资料以及GLDAS和CMFD再分析资料,分析黄土高原地区土壤湿度与降水量的时空分布及变化特征,通过回归分析、格兰杰因果检验和奇异值分解(Singular value decomposition,SVD),研究土壤湿度与降水之间的关系,分析初始土壤湿度影响随后降水的时间尺度与空间范围。结果显示:黄土高原的土壤湿度与随后1~2个月降水回归分析的解释方差相对较高,较大值在夏秋季节(7-10月),黄土高原不同区域(Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区)的土壤湿度与随后21天降水相关的时间较全区域的多,时间较集中,说明黄土高原土壤湿度分布不均匀,不同区域差别较大,较大的滞后降水时间尺度适用于较大空间范围的分析。格兰杰因果检验表明黄土高原全区域秋季(10月、11月)的初始土壤湿度对随后1个月或2个月的降水有显著影响,在Ⅲ区8月土壤湿度对10月的降水也有显著影响,这与回归分析的结果一致。再分析资料的SVD分解的结果显示,1979-2014年7月黄土高原中部、北部和东部土壤较湿润时,8月西部和北部边缘的降水偏多;9月东部的土壤偏湿润,则10月黄土高原西部以及南北部的一些地区降水偏多。土壤湿度与降水的显著相关区域重叠部分较少,说明黄土高原土壤湿度对降水的影响存在一定程度的时空不对称性。
文摘为了从复杂的轴承振动信号中提取微弱的故障信息,将相关峭度引入滚动轴承故障诊断领域,结合奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)和相关峭度,提出了一种新的滚动轴承故障特征提取方法。该方法首先利用SVD对轴承振动信号进行分解,然后根据相关峭度选取SVD分解后的分量,提取出滚动轴承的弱故障信号。通过对轴承内圈故障的仿真和实验研究验证了该方法的有效性。
