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Fourier and wavelet transformations application to fault detection of induction motor with stator current 被引量:6
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作者 LEE Sang-hyuk 王一奇 SONG Jung-il 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第1期93-101,共9页
Fault detection of an induction motor was carried out using the information of the stator current. After synchronizing the actual data, Fourier and wavelet transformations were adopted in order to obtain the sideband ... Fault detection of an induction motor was carried out using the information of the stator current. After synchronizing the actual data, Fourier and wavelet transformations were adopted in order to obtain the sideband or detail value characteristics under healthy and various faulty operating conditions. The most reliable phase current among the three phase currents was selected using an approach that employs the fuzzy entropy measure. Data were trained with a neural network system, and the fault detection algorithm was verified using the unknown data. Results of the proposed approach based on Fourier and wavelet transformations indicate that the faults can be properly classified into six categories. The training error is 5.3×10-7, and the average test error is 0.103. 展开更多
关键词 Fourier transformation wavelet transformation induction motor fault detection
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基于rGO/Fe_(2)O_(3)材料的高灵敏度高选择性乙烯传感器研究
2
作者 周柯 罗宗昌 +4 位作者 孙建海 周天烨 牛致远 韩方源 张龙飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期1-3,14,共4页
文中通过水热法合成了一种rGO/Fe_(2)O_(3)复合材料,经实验测试表明在500℃的工作温度下,材料对乙烯有良好的选择性、快速的响应时间(7 s)和线性度,在多次测试过程中传感器响应可以恢复到初始值,具有较高的稳定性。该传感器可以应用于... 文中通过水热法合成了一种rGO/Fe_(2)O_(3)复合材料,经实验测试表明在500℃的工作温度下,材料对乙烯有良好的选择性、快速的响应时间(7 s)和线性度,在多次测试过程中传感器响应可以恢复到初始值,具有较高的稳定性。该传感器可以应用于变压器运行状态检测等需要检测乙烯气体的情况。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体传感器 MEMS传感器 乙烯气体检测 变压器故障检测
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一种基于多尺度多流形投影的故障检测方法
3
作者 郭金玉 赵素华 李元 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第2期155-166,188,共13页
针对工业过程数据具有高维度、多尺度和非平稳性等特点,本文提出一种基于多尺度多流形投影(multiscale multi-manifold projections,MSMMP)的故障检测方法。该方法在传统多流形投影(multi-manifold projections,MMP)算法的基础上引入多... 针对工业过程数据具有高维度、多尺度和非平稳性等特点,本文提出一种基于多尺度多流形投影(multiscale multi-manifold projections,MSMMP)的故障检测方法。该方法在传统多流形投影(multi-manifold projections,MMP)算法的基础上引入多尺度分析。首先,利用小波变换将过程数据分解为不同的深度;其次,在每个深度上分别建立MMP模型,并使用均方误差对模型进行评判,选择最佳分解深度;最后,建立具有最佳分解深度的MSMMP模型,通过对比统计量和控制限进行故障检测。将该故障检测方法应用于连续搅拌釜式反应器和田纳西-伊斯曼(Tennessee Eastman,TE)过程,验证该方法的可行性和有效性。MSMMP解决了传统算法在处理高维数据时的困境,可保持数据的结构信息完整,有效地捕获数据的多尺度特征,提高了降维后数据的表达能力。 展开更多
关键词 多流形投影 小波变换 多尺度分析 故障检测
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基于Pix2PixHD和Star-CAA-YOLOv8的双端故障行波定位方法
4
作者 丁璨 蒋长桦 +1 位作者 王斐 马鹏程 《现代电子技术》 北大核心 2025年第12期157-166,共10页
针对传统故障行波法应用在输电线路中,采样设备的采样频率较低、定位精度不高的问题,提出一种结合对抗生成网络与神经网络的双端行波故障定位算法。该方法利用小波变换提取故障行波低采样率下的初始波头时域特征,以图像的形式输入Pix2Pi... 针对传统故障行波法应用在输电线路中,采样设备的采样频率较低、定位精度不高的问题,提出一种结合对抗生成网络与神经网络的双端行波故障定位算法。该方法利用小波变换提取故障行波低采样率下的初始波头时域特征,以图像的形式输入Pix2PixHD,输出得到高采样率下的初始行波时域特征,进而提升故障定位精度。最后,针对行波检测提出一种Star-CAA-YOLOv8模型,对生成图像进行质量评估,并以实例分割功能实现自动化读取行波到达时间,解决图像带来的读数不便问题。1 MHz采样率下的故障行波图像经过Pix2PixHD输出得到2 MHz采样率下的故障行波图像,故障定位的绝对误差最高缩小83.33%,相对误差最高缩小84.44%。此外,该方法还具有缩小更低误差的可能性。多次仿真对比实验表明,所提方法能够精准地获取高采样率下的故障数据,具有较好的通用性和实用性。 展开更多
关键词 双端行波 故障定位 小波变换 Pix2PixHD YOLOv8 StarNet CAA 目标检测
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基于小波包分析和优化KNN的电动开度阀故障检测方法 被引量:2
5
作者 唐炜 陈远 程鲲鹏 《液压与气动》 北大核心 2024年第1期46-55,共10页
针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波... 针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题,基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换,计算小波包节点的能量值与其重构信号的时域特征参数。根据Pearson系数筛选出两种与能量强相关的故障特征参数:峰峰值与均方根,并将两者作为KNN算法的样本评价指标;通过对评价指标进行加权优化了KNN算法的距离计算公式,分别在MATLAB和实验样机中进行故障检测测试,对应最高分类准确率分别为92.5%与86.7%。结果表明:实验测试与仿真分析具有较好的一致性,该故障检测方法的优势在于计算量小、故障识别率较高,并能有效地应用于以MCU为核心的电动开度阀控制系统。 展开更多
关键词 电动开度阀 小波包分析 优化KNN 故障检测
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多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测 被引量:2
6
作者 李烈熊 戴立庆 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第5期149-152,共4页
为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据... 为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据融合,得出故障诊断结果。实验结果表明,该方法可通过多传感器融合判断出船舶机电系统故障类型,即使一种传感器出现故障也不影响诊断效果,诊断船舶机电系统多发故障平均准确率高达97.02%,能够实现较为精准的船舶机电系统多发故障监测。 展开更多
关键词 多传感器融合 船舶机电系统 故障监测 小波变换 蚁群算法 DS证据理论
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零故障样本下小波知识驱动的工业机器人故障检测 被引量:2
7
作者 黎国强 魏美容 +2 位作者 吴德烽 吴军 段超群 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期166-176,共11页
针对零故障样本问题,现有方法大多从迁移学习、样本生成等开展研究,然而该类方法依赖相近故障样本,难以保证训练样本与真实故障信号在数据分布上保持对齐,导致模型泛化性不足。针对上述问题,提出了基于连续小波变换知识库和ViT网络的故... 针对零故障样本问题,现有方法大多从迁移学习、样本生成等开展研究,然而该类方法依赖相近故障样本,难以保证训练样本与真实故障信号在数据分布上保持对齐,导致模型泛化性不足。针对上述问题,提出了基于连续小波变换知识库和ViT网络的故障检测方法。采用了多种母小波函数构建连续小波变换知识库,从不同时-频角度对机械装备监测数据进行分析;设计了一种基于多模态时-频特征的对比损失函数,实现了ViT的有效训练;开发了基于余弦相似性分析的故障检测算法,检测机械装备各类异常状态。使用工业机器人实验平台对方法进行验证。结果表明,所提方法能够在零故障样本下构建高性能的特征提取网络,并能对各类故障状态进行准确检测。 展开更多
关键词 零故障样本 连续小波变换知识库 对比损失函数 故障检测
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基于多源小波变换神经网络的旋转机械轴承故障诊断 被引量:2
8
作者 郭海宇 邹圣公 +4 位作者 张晓光 陆凡凡 陈洋 王涵 徐新志 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2026-2034,共9页
针对旋转机械轴承故障诊断中故障样本稀缺,以及传统模型在小样本条件下容易过拟合及泛化能力差的问题,提出一种多源小波时频变换卷积神经网络。针对单支振动传感器采集的高频数据,设计基于小波变换的时频卷积层,用于融合小波系数的实部... 针对旋转机械轴承故障诊断中故障样本稀缺,以及传统模型在小样本条件下容易过拟合及泛化能力差的问题,提出一种多源小波时频变换卷积神经网络。针对单支振动传感器采集的高频数据,设计基于小波变换的时频卷积层,用于融合小波系数的实部与虚部,其中实部对应振动信号的幅值信息,虚部对应相位信息。与仅考虑实部的卷积层相比,该卷积层能够提取完整的时频特征。利用时频卷积层分别对同一设备上的多支传感器采集的高频数据进行特征提取,并将提取到的多个特征进行级联。设计基于轻量深度可分离卷积的密集模块对级联特征进行更深层次的特征提取,用于实现故障分类。利用凯斯西储大学滚动轴承数据集验证模型的有效性,准确率为98.5%。将模型应用于回转窑、皮带机和篦冷风机的轴承故障诊断,平均准确率达97.19%。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 卷积神经网络 小波时频变换 多传感器
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小波变换在故障检测中的应用 被引量:91
9
作者 叶昊 王桂增 方崇智 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期736-741,共6页
提出一种基于小波分析的动态系统故障检测方法.该方法不需要模型,具有灵敏度高、克服噪声能力强的特点.
关键词 小波变换 故障检测 动态系统
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汽轮发电机组转子动静碰摩故障检测的小波分析方法研究 被引量:28
10
作者 王善永 陆颂元 +1 位作者 马元奎 瞿红春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期1-5,70,共6页
利用小波分析技术对汽轮发电机组动静碰摩的振动信号进行分析,给出碰摩故障信号在不同尺度下的分析结果。通过多尺度分析,使碰摩故障特征在相应的尺度图上得以体现出来。文中比较了具有相似频谱特性的两类故障(碰摩故障和不平衡、不... 利用小波分析技术对汽轮发电机组动静碰摩的振动信号进行分析,给出碰摩故障信号在不同尺度下的分析结果。通过多尺度分析,使碰摩故障特征在相应的尺度图上得以体现出来。文中比较了具有相似频谱特性的两类故障(碰摩故障和不平衡、不对中组合故障)信号的小波分析结果,得出了理论分析结果,为汽轮发电机组碰摩故障识别提供了新的思路。最后运用小波分析对碰摩故障的准确定位进行了讨论。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 转子 故障检测 小波分析 碰摩故障
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配电网单相故障多频带奇异量选线方法 被引量:18
11
作者 贾清泉 窦春霞 +2 位作者 张华 王春 李鑫滨 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期74-77,共4页
采用3次B样条小波包提取各线路故障奇异量模极值,根据模极值能量分布最大原则,提出各线路特征频带的选取方法。当各线路特征频带一致时,以各线路零序电流模极值的幅值关系、相位关系构造选线判据;当各线路特征频带不一致时,分别在各线... 采用3次B样条小波包提取各线路故障奇异量模极值,根据模极值能量分布最大原则,提出各线路特征频带的选取方法。当各线路特征频带一致时,以各线路零序电流模极值的幅值关系、相位关系构造选线判据;当各线路特征频带不一致时,分别在各线路的特征频带上构建各线路零序电流模极值的大小和极性关系矩阵,构造选线判据。解决了现有故障奇异量选线方法中因频带选择不合适而造成的误判问题。通过2组现场实录故障算例验证了选线判据的有效性和实用性。 展开更多
关键词 单相接地故障 故障检测 奇异量 3次B样条小波 小波包变换
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基于小波变换和奇异值分解的串联电弧故障检测方法 被引量:61
12
作者 卢其威 王涛 +1 位作者 李宗睿 王聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期208-217,共10页
根据线路中电流信号的变化来检测电弧故障,小波变换是一种常用的检测方法,但是单纯利用小波变换对于正常情况和电弧故障的区分并不明显,而且其结果存在很大的冗余。针对这一问题,提出了采用一种基于小波变换和奇异值分解的串联电弧故障... 根据线路中电流信号的变化来检测电弧故障,小波变换是一种常用的检测方法,但是单纯利用小波变换对于正常情况和电弧故障的区分并不明显,而且其结果存在很大的冗余。针对这一问题,提出了采用一种基于小波变换和奇异值分解的串联电弧故障检测的方法。利用电弧模拟发生装置产生串联故障电弧,采集在多种负载下线路正常工作和发生串联电弧故障时的电流。首先对采集的电流信号进行离散小波变换,得到离散小波系数序列,构造特征矩阵;然后对特征矩阵进行奇异值分解,并定义电流信号的特征参数,利用特征参数作为串联电弧故障检测的依据。试验结果表明:正常情况和电弧故障下的特征参数区分明显且没有交叉,易于确定阈值,利用该方法进行串联电弧故障检测的准确率较高,且大大压缩了小波变换结果的冗余性。 展开更多
关键词 电弧故障 小波变换 奇异值分解 特征参数 检测
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汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测方法的研究 被引量:41
13
作者 刘庆河 蔡维铮 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期234-237,共4页
提出了汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测的一种新方法。这种方法是在探测线圈法的基础上,把小波变换用于突变信号的检测,对定、转子气隙中探测线圈上感应电势信号的故障特征进行提取,以实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故... 提出了汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测的一种新方法。这种方法是在探测线圈法的基础上,把小波变换用于突变信号的检测,对定、转子气隙中探测线圈上感应电势信号的故障特征进行提取,以实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。实例表明,该方法适用于故障信号的特征提取,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。 展开更多
关键词 汽轮发电机 匝间短路 转子绕组 在线检测
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三角样条小波(TSW)及其在电机故障检测中的应用 被引量:13
14
作者 任震 胡国胜 +1 位作者 黄雯莹 黄群古 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期21-23,49,共4页
该文提出了一种新的小波函数———三角样条小波(TSWn ,n =1,2 ,… ) ,它与B样条小波一样是由单位特征函数迭代而成 ,具有良好的时、频域局部性质和对称性或反对称性 ,具有广义线性相位 ;由于三角样条小波由三角函数张成 ,基于它的小波... 该文提出了一种新的小波函数———三角样条小波(TSWn ,n =1,2 ,… ) ,它与B样条小波一样是由单位特征函数迭代而成 ,具有良好的时、频域局部性质和对称性或反对称性 ,具有广义线性相位 ;由于三角样条小波由三角函数张成 ,基于它的小波变换又具有Fourier变换的特点。文中将三角样条小波变换用于电机定子单相接地故障实时检测 ,并与电力系统中使用广泛的Meyer小波、Morlet小波、正交小波Db4以及双正交小波Bior4 .4小波变换进行了对比 ,从实验结果可看出三角样条小波在重构信号的误差分析、奇异点(突变点 )的识别和定位以及谐波检测等方面 ,相对于其它小波变换更敏感 。 展开更多
关键词 电机 故障检测 三角样条小波 电力系统
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基于小波分析的MSMA振动传感器信号处理与故障检测 被引量:19
15
作者 鲁军 李侠 +3 位作者 王重马 于庆洋 高琳 吴立天 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期354-360,共7页
基于磁控形状记忆合金(MSMA)逆特性制作的振动传感器,其输出的感应电压存在较大的干扰,需要对感应信号进行数字滤波以提取有效数据。本文在小波分析滤波原理基础上,采用db5小波数字滤波算法,将不同频段的感应电压信号进行软阈值滤波,并... 基于磁控形状记忆合金(MSMA)逆特性制作的振动传感器,其输出的感应电压存在较大的干扰,需要对感应信号进行数字滤波以提取有效数据。本文在小波分析滤波原理基础上,采用db5小波数字滤波算法,将不同频段的感应电压信号进行软阈值滤波,并通过小波分解MSMA振动传感器的感应信号进行故障检测。由信号处理结果可以看出小波分析具有理想的滤波效果,可用于MSMA振动传感器的信号处理与故障检测。 展开更多
关键词 MSMA 振动传感器 感应电压 小波分析 故障检测
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低成本列车组合定位系统容错算法设计 被引量:14
16
作者 刘江 蔡伯根 +2 位作者 唐涛 王剑 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期39-46,共8页
列车实时定位是列车控制系统的重要环节。在安全苛求的现代列车控制系统中,列车定位系统需要在实现高精度列车定位的同时具备容错能力,以保证系统安全。针对列车定位的安全性需求,从保障列车定位系统的容错性能出发,利用低成本GPS接收... 列车实时定位是列车控制系统的重要环节。在安全苛求的现代列车控制系统中,列车定位系统需要在实现高精度列车定位的同时具备容错能力,以保证系统安全。针对列车定位的安全性需求,从保障列车定位系统的容错性能出发,利用低成本GPS接收机、惯性测量器件以及里程计等定位传感器构成列车组合定位平台,给出列车组合定位系统的结构与功能,将小波变换方法用于组合系统故障检测并制定相应的故障隔离策略,以H∞鲁棒滤波为基础设计联邦结构的多传感器容错信息融合算法用于定位计算。利用自制轨道推车进行的实验及仿真结果表明,组合定位系统能够满足列车定位的精度要求,并具有较强的容错能力,能够在不同定位条件下保证定位高效与安全。 展开更多
关键词 列车定位 组合定位 故障检测与隔离 容错 小波变换 信息融合
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小波去噪方法在开关柜故障检测中的应用 被引量:16
17
作者 刘柱揆 丁心志 +2 位作者 陈福明 许守东 董涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期3090-3094,共5页
中压开关柜故障检测中,传感器的输出信号中往往包含大量的噪声干扰,特别是在故障发展的早期阶段。小波变换是常用的降噪处理方法,在高压设备局部放电检测中有很长时间的研究历史。首先介绍了小波变换原理,并对其与傅里叶变换的区别进行... 中压开关柜故障检测中,传感器的输出信号中往往包含大量的噪声干扰,特别是在故障发展的早期阶段。小波变换是常用的降噪处理方法,在高压设备局部放电检测中有很长时间的研究历史。首先介绍了小波变换原理,并对其与傅里叶变换的区别进行了分析,同时介绍了常用的小波降噪的实现方法;其次,搭建了一套开关柜故障测试平台,采用一种简单、实用的微分电场传感器实现了对绝缘子沿面电晕放电信号的测量,并采用一种商用高频CT进行对比测量;最后,基于文中所述小波去噪的实现方法,对两种传感器的输出信号进行了小波去噪处理,原始信号中80 MHz以上频带的干扰信号在小波去噪后得到了有效抑制,小波去噪的效果显著。 展开更多
关键词 开关柜 故障检测 降噪 电弧 小波变换
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小波变换在电力系统中应用研究 被引量:26
18
作者 胡国胜 任震 黄雯莹 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期71-78,共8页
小波变换与Fourier变换相比具有良好时域局部化特征 ,时域窗口随信号的变化自动调整。综述了近年来小波分析在电力系统中的应用情况。按照小波分析在电力系统各个应用领域进行分类、归纳和总结。说明了小波分析在电力系统各方面的应用... 小波变换与Fourier变换相比具有良好时域局部化特征 ,时域窗口随信号的变化自动调整。综述了近年来小波分析在电力系统中的应用情况。按照小波分析在电力系统各个应用领域进行分类、归纳和总结。说明了小波分析在电力系统各方面的应用是相当成功的 ,有很广阔的应用前景。同时也指出小波分析的不足之处 ,表现在 2个方面 :线调频小波变换比小波变换的时域窗口更加灵活 ,对噪声和信号频率混叠现象的消噪分离更有效 ;小波分析缺乏有效的快速算法 ,因而很难满足实时性的要求 ,同时基于它用来检测、分析电力系统中出现的各种故障的相应硬件产品还未研制出来。 展开更多
关键词 小波变换 线调频小波变换 电力系统 故障检测
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Morlet小波在振动信号包络检测中的应用 被引量:8
19
作者 徐文明 张梅军 +1 位作者 唐建 陈益武 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期81-84,共4页
提出了Morlet小波在振动信号包络检测中的应用方法。该方法不仅能检测出故障信号的幅值信息,而且也能检测出故障信号中的相位信息。利用该方法对轴承的故障信号进行了分析,检测到了该故障信号幅值信息和相位信息,其效果令人满意。与原Hi... 提出了Morlet小波在振动信号包络检测中的应用方法。该方法不仅能检测出故障信号的幅值信息,而且也能检测出故障信号中的相位信息。利用该方法对轴承的故障信号进行了分析,检测到了该故障信号幅值信息和相位信息,其效果令人满意。与原Hilbert变换比较,该方法具有重要优点。 展开更多
关键词 MORLET小波 振动信号 包络检测 应用 滚动轴承 小波变换 HILBERT变换 故障诊断
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组合导航系统故障检测的小波变换方法研究 被引量:14
20
作者 徐胜红 吴进华 +1 位作者 胡志强 张宗麟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期111-114,共4页
为保证组合导航系统能始终正常工作 ,故障的检测与隔离至关重要。研究表明 ,小波变换方法在检测系统硬故障方面具有很大优势。本文即以 INS/ GNSS组合导航系统为例对此进行了仿真研究 ,并提出了两种具体的检测方案。通过仿真和分析 。
关键词 组合导航系统 INS GNSS 故障检测 小波变换
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