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Application of Unscented Transformation for Nonlinear State Smoothing 被引量:6
1
作者 WANG Xiao-Xu PAN Quan +1 位作者 LIANG Yan ZHAO Chun-Hui 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1107-1112,共6页
关键词 非线性状态 最优平滑 UT变换 应用 最小均方误差 KALMAN 离散系统 状态估计
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Forecasting Practice from Box-Cox Transformation Models 被引量:1
2
作者 Gao Renxiang Institute of Applied Mathematics, Academia Sinica, Beijing 100080, P. R. China Zhang Shiying & Liu Bao School of Management, Tianjin University, 300072, P. R. China Gao Renxiang, Zhang Shiying & Liu Bao Forecasting Practice from Box Cox T 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1997年第3期27-33,共7页
In this paper, forecasting analysis to Box Cox transformation models with a practical example is considered. Based on chosen generalized functional form, variables influencing passenger are selected by statistic mech... In this paper, forecasting analysis to Box Cox transformation models with a practical example is considered. Based on chosen generalized functional form, variables influencing passenger are selected by statistic mechanism, not just by subjective judgment or dependent on certain specified model, and forecasting models are constructed. Comparing with typical linear regression forecasting models, nonlinear forecasting models are more effective and precise. Based on collecting data and final forecasting models, forecasting results are obtained and forecasting errors are analyzed. Finally, some helpful conclusions can be drawn from this study. 展开更多
关键词 nonlinear forecasting Box Cox transformation.
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改进SSA优化BP神经网络的变压器故障诊断 被引量:2
3
作者 汪繁荣 汪筠涵 江俊杰 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期145-150,共6页
变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入... 变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入非线性惯性权重和纵横交叉策略,从而提高算法的收敛速度和全局寻优能力;其次,将ISSA与传统SSA在收敛函数上进行对比分析,得到ISSA算法在迭代12次后以52%的准确率收敛,而SSA算法迭代23次后才达到25%的准确率,证明了ISSA在收敛速度和精度方面有明显提高;最后,将ISSA-BP、SSA-BP和BP诊断模型进行对比。实验结果表明,ISSA-BP模型准确率达到了97%,比SSA-BP、BP神经网络模型分别提高了4%和11%,可以认为提出的算法模型在变压器故障诊断领域具有更高的精度与良好的发展前景。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 BP神经网络 变压器 故障诊断 非线性惯性权重 纵横交叉策略
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井下专用乳化基质黏弹性分析
4
作者 孙伟博 杨健 +2 位作者 翟小鹏 简国祚 王燕 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页
井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时... 井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时,乳化基质储能模量与耗能模量相对大小转换的临界剪切应变值分别为10%和40%。对测量结果进行傅里叶变换,结合切比雪夫理论分析发现,振荡频率0.1 Hz和1 Hz下,乳化基质表现出应变变硬特性的临界剪切应变值分别为10%和25%,剪切增稠比率由非稳态过渡到剪切增稠的剪切应变值分别为1%和5%。研究表明:乳化基质在高剪切应变值下的黏弹性以非线性为主,根据25℃和50℃下应变硬化比率和剪切增稠比率的过渡值相同可以看出乳化基质的黏弹性对温度不敏感,主要与振荡频率有关。随着剪切强度增强,乳化基质表现出应变变硬和剪切增稠的特性。 展开更多
关键词 乳化基质 非线性黏弹性 大振幅振荡剪切 傅里叶变换 切比雪夫定理
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变压器类装备电磁暂态模型构建技术综述 被引量:1
5
作者 杨鸣 黄琳榆 +6 位作者 孙金昊 司马文霞 赵小涵 汪可 冯谟可 邹滨阳 彭代晓 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期1-20,I0001,共21页
变压器类装备种类繁多,广泛应用于电力系统中,是电力系统的核心装备。灵活多变的运行场景导致变压器需承受复杂的电磁暂态冲击,对变压器安全稳定运行造成极大挑战。构建变压器电磁暂态模型是准确分析变压器及系统电磁暂态物理过程和特... 变压器类装备种类繁多,广泛应用于电力系统中,是电力系统的核心装备。灵活多变的运行场景导致变压器需承受复杂的电磁暂态冲击,对变压器安全稳定运行造成极大挑战。构建变压器电磁暂态模型是准确分析变压器及系统电磁暂态物理过程和特性的关键,是变压器优化设计、暂态调控与安全运行的基石。该文将变压器电磁暂态模型按照适用频带分为低频模型、高频模型和宽频模型,首先从模型结构、参数辨识、应用范围、局限性等方面介绍了现有主流的变压器低频电路模型,重点阐述了铁芯非线性励磁支路的参数测量和表征方法,及其与分接开关模型的动态耦合方法;然后,介绍了现有变压器高频电路模型,包括黑盒模型和白盒模型,并对不同方法进行比较与总结;进而,介绍了同时具备铁芯非线性和频率依赖特性表征能力的宽频模型。最后,针对不同电磁暂态冲击场景提出模型应用建议,并对变压器电磁暂态模型构建技术的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 变压器类装备 电路模型 电磁暂态 铁芯非线性 频率依赖特性
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基于词嵌入的词汇稀疏分布式编码方法
6
作者 吴开 武新乾 +1 位作者 陈祖刚 张冀 《中文信息学报》 北大核心 2025年第7期27-43,共17页
词嵌入被用作各种自然语言处理和信息检索任务的构建块。它们在大型语料库上进行训练,在各种自然语言任务中表现优异,但不适用于需要二值输入的层次时间记忆模型、伯努利朴素贝叶斯模型等机器学习模型,且用浮点数表示的词向量会占用大... 词嵌入被用作各种自然语言处理和信息检索任务的构建块。它们在大型语料库上进行训练,在各种自然语言任务中表现优异,但不适用于需要二值输入的层次时间记忆模型、伯努利朴素贝叶斯模型等机器学习模型,且用浮点数表示的词向量会占用大量内存空间。该研究基于非参数和非线性映射的编码结构,提出了一种新的二值化词向量的稀疏分布式编码方法,在尽可能降低语义精度损失的同时提高计算效率。在词语义相似度、词类比和词概念分类任务中使用多个中文和英文数据集进行实验。结果表明,该文所提编码方法在词语相似度任务上优于语义折叠方法,在词语概念分类任务中相较于原始词嵌入方法,精度损失仅为1%~4%。此外,在Top-K查询任务中,该方法的执行速度更快,所生成的词向量在内存占用方面仅为原始词向量的几分之一,内存消耗减少至1/5~1/3倍。 展开更多
关键词 词嵌入 分位数转换 非线性映射 稀疏二进制编码 内存优化
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阀侧套管数字孪生模型结构及构建方法
7
作者 何永胜 张施令 +1 位作者 杨帆 鲁宗相 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2311-2321,共11页
换流变压器阀侧套管是特高压直流输电系统中的重要组件,传统故障预警与状态评估方式借助于大量物理试验和人工数据采集。该文围绕阀侧套管开展数字孪生模型研究,提出了电力设备数字孪生模型构建规范,并基于实体套管几何模型等建立了阀... 换流变压器阀侧套管是特高压直流输电系统中的重要组件,传统故障预警与状态评估方式借助于大量物理试验和人工数据采集。该文围绕阀侧套管开展数字孪生模型研究,提出了电力设备数字孪生模型构建规范,并基于实体套管几何模型等建立了阀侧套管孪生模型。研究表明:阀侧套管数字孪生模型可有效计及阀侧套管芯子绝缘材料在-40~120℃温变和10^(-1)~10^(3 )Hz频变的非线性特性,进一步应用阀侧套管孪生模型演算获得套管导电杆与绝缘油直接换热特性,且阀侧套管尾部温度接近变压器油温90℃。提出的阀侧套管数字孪生模型显著提高了阀侧套管电磁-热流耦合模型的计算速度,实现了阀侧套管运行状态平台可视化。应用该文提出的电热耦合非线性数学模型和换流变阀侧套管数字孪生平台,生成套管相关结构参数,生产制造了缩比阀侧套管并通过负极性截波雷电冲击575 k V电压系列现场试验。基于所提出的数字孪生模型结构,搭建了换流变阀侧套管数字孪生可视化平台,有效提高了阀侧套管运维及监测效率,实现了对于阀侧套管可视化监测及数字孪生技术的应用。 展开更多
关键词 换流变压器 阀侧套管 数字孪生 非线性 电热耦合 可视化
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形状记忆合金结构的拓扑优化设计方法
8
作者 陈世瞳 丁晓红 熊敏 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期239-248,共10页
针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力... 针对形状记忆合金的超弹性特性,结合余弦型本构模型和固体各向同性材料惩罚模型,建立材料插值函数,并利用变密度拓扑优化方法,实现了考虑形状记忆合金材料非线性的结构拓扑优化设计。将提出的方法应用于二维和三维结构设计,并利用静力学分析和马氏体相变演化分析方法,对优化设计结构进行研究。结果表明:相比传统优化设计方法,本文提出的优化方法所得结构具有较好的力学性能,受静力载荷时,结构内部最大应力相比传统优化结构下降19.57%,最大位移下降31.03%;在马氏体相变演化分析中,加载结束时的最大马氏体体积分数下降了20.27%。本文所提出的优化设计方法获得的结构内部整体应力分布较为平均,不易发生局部的应力集中,且马氏体相变导致的变形较小。 展开更多
关键词 形状记忆合金 拓扑优化 结构设计 材料非线性 马氏体相变演化
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延迟全状态约束下不确定非线性系统的自适应容错控制
9
作者 赵瑞莹 王芳 +1 位作者 周超 王春艳 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,共12页
针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 全状态约束 状态变换函数 神经网络 执行器故障 实际有限时间稳定
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非线性信号变换的小电流低功率因数电能计量检定系统
10
作者 张争明 张密 +2 位作者 孟静 李冀 赵成 《中国测试》 北大核心 2025年第5期123-130,共8页
提出一种基于非线性信号变换的小电流低功率因数电能计量检定系统,针对现有交流电能表检定装置和交流标准表因测试范围和测试准确度的局限,特别是对检定小于10 mA小电流低功率因数工况的难题,通过分析由于电流的减小,偏置电流与泄漏电... 提出一种基于非线性信号变换的小电流低功率因数电能计量检定系统,针对现有交流电能表检定装置和交流标准表因测试范围和测试准确度的局限,特别是对检定小于10 mA小电流低功率因数工况的难题,通过分析由于电流的减小,偏置电流与泄漏电流的占比显著增加,对小电流测量误差的影响无法忽略,提出非线性信号变换测量单元,采用多次方根非线性放大电路,对三相预设检定小电流进行测量,系统能够在电流较小时大幅提高输出信号,从而降低测量结果的相对误差;通过分析功率因数的降低导致电流测量误差成倍数增长,结合低功率因数下有功相对误差的要求,反算电压电流间的相位差允许的最大值,结合误差补偿技术确保电压电流保持同步,采用引入高压跟随器和低阻抗与低容抗设计方法进行误差补偿,进一步降低输入和信号调整回路的延时,减小相位误差的影响。最后,设计一体化的小电流电能计量检定系统,实验结果表明,在0.3~3 mA的范围内,改进后的设备在功率准确度上的误差低于0.2%,交流功率稳定度和交流电流稳定度方面,误差均小于0.01%/PF,交流电流准确度误差也低于0.02%。这些性能提升均超出改进前设备的能力范围,显示出改进后设备在技术上具有明显优势,充分满足最新检定规程的要求,弥补传统电能表检定装置的不足,达到更高标准的测试需求,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 功率因数 小电流 功率源 标准表 非线性信号变换 角差 同步采样
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加入大企业供应链网络如何影响中小企业创新? 被引量:2
11
作者 李瑞敏 李雪松 《经济与管理研究》 北大核心 2025年第1期109-123,共15页
本文在知识溢出理论与交易成本理论的框架下,利用2014—2022年中国A股上市公司数据,实证检验了加入大企业供应链网络对中小企业创新的影响与作用机制。研究结果显示,总体上,加入大企业供应链网络提升了中小企业的创新水平,经过一系列稳... 本文在知识溢出理论与交易成本理论的框架下,利用2014—2022年中国A股上市公司数据,实证检验了加入大企业供应链网络对中小企业创新的影响与作用机制。研究结果显示,总体上,加入大企业供应链网络提升了中小企业的创新水平,经过一系列稳健性检验后结论仍然成立。机制研究发现,大企业对中小企业沿供应链的创新溢出效应作用渠道主要为促进数字化转型、增加创新投入与缓解融资约束。拓展研究发现,加入大企业供应链网络对中小企业创新存在非线性影响,以及在不同创新产出水平下溢出效应先增大后减小。此外,大企业的创新溢出效应对高吸收能力与出口型的中小企业影响更大。本文的研究为实践中促进大中小企业融通创新提供了依据与思路。 展开更多
关键词 中小企业 供应链网络 企业创新 非线性影响 数字化转型
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基于对数-平方映射的电力系统近似线性化潮流模型
12
作者 赖海鹏 李志刚 +3 位作者 梁洪源 郑杰辉 黄锦波 魏东宁 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第8期28-34,43,共8页
经典的直流潮流模型无法考虑电压幅值和无功功率,而其他主流的近似线性化潮流模型在计算效率或精度方面存在不足。为此,提出了一种基于对数-平方映射的近似线性化潮流模型,以兼顾计算精度和效率。该模型将原始潮流方程中的电压幅值先后... 经典的直流潮流模型无法考虑电压幅值和无功功率,而其他主流的近似线性化潮流模型在计算效率或精度方面存在不足。为此,提出了一种基于对数-平方映射的近似线性化潮流模型,以兼顾计算精度和效率。该模型将原始潮流方程中的电压幅值先后映射至对数空间和平方空间,同时将变压器变比映射至对数空间,并在映射过程中完成线性化处理。该模型能够充分保留原始潮流方程中的非线性特性,从而显著提升了模型的计算精度。此外,通过优化所提模型在近似潮流计算过程中的非稀疏矩阵,降低了计算复杂度,将模型的求解效率提升至接近直流潮流模型的水平。最后,结合不同规模的输配电网标准测试系统,验证了所提模型的精确性和高效性,并在高负载的配电系统中验证了模型的鲁棒性。 展开更多
关键词 线性化 空间变换 非线性映射 近似潮流计算 计算精度 计算效率
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基于热电类比的变压器内部温度快速计算方法研究进展
13
作者 罗珂晗 林晓萱 +3 位作者 罗颖婷 石墨 王磊 周游 《广东电力》 北大核心 2025年第5期97-113,共17页
快速准确预测变压器热点温度是保障其安全运行的关键。近年来,基于热电类比原理的热路模型法得到了广泛研究和应用。为此总结变压器热路模型的研究进展,分析四类非线性模型的构建过程、发展动态及其优缺点,并提出分相热路模型的改进方法... 快速准确预测变压器热点温度是保障其安全运行的关键。近年来,基于热电类比原理的热路模型法得到了广泛研究和应用。为此总结变压器热路模型的研究进展,分析四类非线性模型的构建过程、发展动态及其优缺点,并提出分相热路模型的改进方法,验证其在实际应用中的有效性;并分析影响变压器温度计算精度的因素,探讨热路模型在工业中的应用价值。结果表明:n体模型适用于特殊结构变压器,能够准确反映内部热交换过程,但依赖实验数据且计算复杂度较高;单相热路模型适用于大型对称变压器;而分相热路模型更适合不平衡工况下的热点温度计算,但同样计算复杂度较高。现场运维人员应根据应用场景选择最优模型,平衡计算资源与精度需求。现有研究多集中于大型变压器,对于常处于不平衡负载下的配电变压器研究较少,环境因素和内部材料对温升模型的影响也未得到充分探讨。针对这些不足,提出了未来研究方向,旨在完善变压器温度计算方法,为其安全运行和寿命评估提供更加精确的理论支持。 展开更多
关键词 变压器 热点温度 热电类比 热路模型 非线性模型 影响因素
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基于故障电流变化趋势的有源配网高阻故障检测
14
作者 王毅钊 王晓卫 +4 位作者 魏向向 田影 王雪 岳阳 张志华 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第3期78-84,共7页
当有源配网中发生高阻故障时,电弧电流易与电容投切或负荷投切所产生的电流特征相混淆,且高阻故障电流特征微弱,易受到噪声和谐波的干扰,这将导致现有弧光高阻故障检测方法检测精度降低。为了准确检测高阻电弧故障,提出一种基于电弧变... 当有源配网中发生高阻故障时,电弧电流易与电容投切或负荷投切所产生的电流特征相混淆,且高阻故障电流特征微弱,易受到噪声和谐波的干扰,这将导致现有弧光高阻故障检测方法检测精度降低。为了准确检测高阻电弧故障,提出一种基于电弧变化趋势和非线性最小二乘法的高阻电弧故障检测方法。采用首先利用变分模态分解算法(variational mode decomposition,VMD)处理零序电流后,再进行加窗快速傅里叶变换(windowed fast fourier transform,WFFT)提取电流幅值;利用非线性最小二乘法定量表示电弧电流的变化趋势;依据非线性函数的系数差异判断是否发生高阻电弧故障。大量仿真验证表明,所提方法不受噪声影响,具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 高阻故障 变分模态分解 加窗快速傅里叶变换 非线性最小二乘法
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基于非线性压缩变换的核心机振动突跳现象分析
15
作者 丁小飞 郑一鸣 +2 位作者 王诗彬 邵增德 郑楠 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期110-114,共5页
针对航空发动机核心机转子振动问题,开展了核心机转子振动特性试验研究。在试验过程中发现了振动突跳现象,采用有效值分析划分了实际试车振动信号突跳状态与正常状态的时域区间;为分析振动突跳状态下微弱异常振动特征信号,利用非线性压... 针对航空发动机核心机转子振动问题,开展了核心机转子振动特性试验研究。在试验过程中发现了振动突跳现象,采用有效值分析划分了实际试车振动信号突跳状态与正常状态的时域区间;为分析振动突跳状态下微弱异常振动特征信号,利用非线性压缩变换方法可基于不同时频表示的匹配协同作用和其具有幅值无关的特性,凸显了微弱特征增强的优势;采用非线性压缩变换良好的时频聚集性对振动信号突跳区间进行快变特征的提取和分析。结果表明:航空发动机核心机振动突跳现象与快变特征的出现具有高度一致性,振动突跳的产生与消失伴随着振动信号以高压转频为基频的自身调制现象。研究方法及分析结果验证了非线性压缩变换方法的实用性并为航空发动机振动异常排故提供了基于快变特征的新视角。 展开更多
关键词 核心机 振动突跳 故障诊断 非线性压缩变换 快变特征
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基于改进独立成分分析的雨声信号盲源分离研究
16
作者 曾豫宁 行鸿彦 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期135-145,共11页
针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性... 针对传统基于负熵等目标函数的快速独立成分分析法(FASTICA)在雨声信号盲源分离中产生的幅度扩大,分离性能较差等问题,提出了一种改进的独立成分分析(ICA)方法。不再采用传统基于负熵、峰度等复杂目标函数,选择基于最大化信号的非高斯性,通过双曲余弦函数与对数函数的组合进行非线性变换,同时以源信号与分离信号的均值差平方重新构建目标函数,同时为了提高算法的运行、收敛速度以及寻优能力,引入粒子群算法(PSO)替代传统梯度下降法,利用其快速全局搜索能力对目标函数进行寻优,有效规避ICA在迭代过程中易陷入局部最优的问题,获取最佳解混矩阵后进行雨声混合信号的分离,提取较纯净的雨声信号。实验结果表明,改进后的ICA能够满足盲源分离需求,分离指标(PI)达到了10-2级别。为了进一步验证所提算法的有效性与稳定性,在不同雨声类型与环境噪声混合场景下分别进行了盲源分离实验,结果显示所提改进ICA算法在不同环境噪声背景下的混合信号中均能有效分离并恢复出源雨声信号。此外,将改进目标函数的ICA与基于负熵的FASTICA算法进行对比,所提算法不仅能够有效解决FASTICA算法产生的幅度扩大问题,并且收敛速度更快,均方误差(MSE)降低了两个数量级,不同雨声类型下的信号失真比(SDR)均提升了近20 dB。 展开更多
关键词 雨声信号 盲源分离 独立成分分析 粒子群算法 非线性变换
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基于USRP的通信信号载波频率估计研究
17
作者 马宇杰 郭兴龙 《现代电子技术》 北大核心 2025年第11期17-22,共6页
针对α稳定分布噪声下通信信号载波频率估计困难的问题,文中提出一种改进频域居中算法。首先,采用非线性变换和自适应阈值来降低α稳定分布噪声对接收信号的干扰;然后,通过频域居中算法对阈值以上的峰值进行迭代估计;最后,使用GNU Radi... 针对α稳定分布噪声下通信信号载波频率估计困难的问题,文中提出一种改进频域居中算法。首先,采用非线性变换和自适应阈值来降低α稳定分布噪声对接收信号的干扰;然后,通过频域居中算法对阈值以上的峰值进行迭代估计;最后,使用GNU Radio和通用软件无线电外设(USRP)采集真实通信信号对文中算法进行验证。实验结果表明,文中算法在混合信噪比(MSNR)≤-5 dB时,载波频率估计性能有显著提升,具有一定的工程实用性。 展开更多
关键词 通信信号 非线性变换 Α稳定分布噪声 载波频率估计 USRP 频域居中算法
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基于PSO-ChOA优化的轴流风机故障诊断模型
18
作者 吕亚楠 赵康 +1 位作者 马草原 郑璐 《机电工程》 北大核心 2025年第2期373-386,共14页
传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改... 传统的风机故障诊断技术依赖大量的历史数据,在参数优化和算法选择上存在早熟收敛问题,且在风机故障诊断过程中需要精确采集信号,但实际应用中受限于传感器安装条件,影响了数据的准确性和诊断的有效性。针对这些问题,提出了一种融合改进粒子群优化算法(PSO)与黑猩猩优化算法(ChOA)混合优化策略(PSO-ChOA)的VMD-CNN-Transformer模型,应用于轴流风机故障诊断。首先,通过仿真和实验获取了七种风机典型电气故障信号和三种离心风机轴承故障信号,并进行了预处理以满足算法训练要求;然后,使用PSO对ChOA的狩猎搜索阶段进行了优化,减少了人为设定参数对模型训练的影响,通过构建23个标准测试函数,分析了PSO-ChOA算法在收敛速度和全局优化上的优势;最后,利用变分模态分解(VMD)提取了故障特征,并利用卷积神经网络-Transformer(CNN-Transformer)模型进行了分类,采用实例分析了该模型在处理非线性和高维数据时的强大能力。研究结果表明:相较于传统算法,PSO-ChOA算法在收敛速度上的优势显著,能够更快地跳出局部最优,避免早熟收敛,同时保持较高的搜索精度,最终找到更接近全局最优的解;采用PSO-ChOA优化的VMD-CNN-Transformer模型在风机故障诊断任务中达到了97.76%的准确率,较VMD-CNN-Transformer方法,准确率提升了6.64%;PSO-ChOA在参数优化领域的应用潜力,为工业设备故障诊断研究提供了新的视角。 展开更多
关键词 离心式风机 复杂非线性信号 粒子群优化 黑猩猩优化算法 卷积神经网络-transformer模型 变分模态分解
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基于希尔伯特-黄变换的桥梁非线性气动力识别
19
作者 张震 周光伟 陈昌萍 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期336-345,共10页
[目的]针对桥梁涡激振动过程中非线性气动力识别的问题进行研究.[方法]提出了一种基于希尔伯特-黄变换的识别方法,首先对桥梁的时程数据进行预处理,再对处理后的数据使用经验模态分解法,在得到主导的固有模态函数后,结合随机减量法获得... [目的]针对桥梁涡激振动过程中非线性气动力识别的问题进行研究.[方法]提出了一种基于希尔伯特-黄变换的识别方法,首先对桥梁的时程数据进行预处理,再对处理后的数据使用经验模态分解法,在得到主导的固有模态函数后,结合随机减量法获得自由衰减曲线,最后通过希尔伯特变换,识别获取所需要的参数.[结果]数值算例与风洞试验显示:当桥梁处于涡振锁定区间内,本文提出的方法可以准确地识别桥梁的非线性气动力.[结论]一方面,本文提出的识别方法,可以很好地模拟出气动力的非线性形式.另一方面,本文在识别过程中,获得非线性气动力特性的相关结论:在涡振锁定区间内,桥梁的振动频率与固有频率接近;同时,桥梁的瞬时阻尼比与结构的瞬时振幅及风速有关. 展开更多
关键词 非线性系统 瞬时频率 希尔伯特-黄变换 气动效应
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基于局部最大同步挤压样条Chirplet变换的结构瞬时频率识别
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作者 袁平平 赵周杰 +1 位作者 苏慧琳 任伟新 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期171-177,共7页
在Chirplet变换的基础上,结合局部最大同步挤压和样条核函数,提出一种新颖的结构瞬时频率识别方法,即局部最大同步挤压样条Chirplet变换(Local Maximum Synchrosqueezing Spline Chirplet Transform,LMSSSCT)。通过单自由度Duffing非线... 在Chirplet变换的基础上,结合局部最大同步挤压和样条核函数,提出一种新颖的结构瞬时频率识别方法,即局部最大同步挤压样条Chirplet变换(Local Maximum Synchrosqueezing Spline Chirplet Transform,LMSSSCT)。通过单自由度Duffing非线性系统和两层时变刚度剪切框架结构的数值算例及非线性支撑梁结构试验对所提方法进行验证。研究结果表明:LMSSSCT能有效识别非线性结构和时变结构的瞬时频率,具有较好的稳定性。 展开更多
关键词 振动与波 瞬时频率 局部最大 同步挤压 样条Chirplet变换 非线性结构
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