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基于Lyapunov指数能谱熵的转子—机匣系统故障诊断研究 被引量:5
1
作者 徐可君 江龙平 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期557-561,共5页
提出基于Lyapunov指数能谱熵的航空发动机转子—机匣系统状态识别和故障诊断新方法。基于Lyapunov指数谱,提出并定义系统Lyapunov指数能谱熵;在基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解系统不同故障状态的Lya-punov指数谱的基础上,获... 提出基于Lyapunov指数能谱熵的航空发动机转子—机匣系统状态识别和故障诊断新方法。基于Lyapunov指数谱,提出并定义系统Lyapunov指数能谱熵;在基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解系统不同故障状态的Lya-punov指数谱的基础上,获得系统不同故障状态下的Lyapunov指数能谱熵,并将其应用于航空发动机转子—机匣系统的故障诊断。研究结果表明,航空发动机机匣振动时间序列在不同单一故障状态下具有不同的Lyapunov指数能谱熵,此时可以Lyapunov指数能谱熵作为识别其状态的新特征量。 展开更多
关键词 航空发动机 故障诊断 lyapunov指数 lyapunov指数
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基于Lyapunov指数谱的航空发动机故障诊断研究 被引量:5
2
作者 徐可君 江龙平 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期488-492,共5页
提出了基于Lyapunov指数谱和Lyapunov指数谱熵的航空发动机状态识别和故障诊断新方法。基于实测的某型航空发动机振动时间序列求解了系统不同工作状态和故障状态的Lya-punov指数谱;基于Lyapunov指数谱,对该型航空发动机进行了状态识别... 提出了基于Lyapunov指数谱和Lyapunov指数谱熵的航空发动机状态识别和故障诊断新方法。基于实测的某型航空发动机振动时间序列求解了系统不同工作状态和故障状态的Lya-punov指数谱;基于Lyapunov指数谱,对该型航空发动机进行了状态识别和故障诊断;为给出对Lyapunov指数谱及其对状态识别和故障诊断的整体表述,定义了Lyapunov指数谱熵,并基于该谱熵对该型航空发动机进行了状态识别和故障诊断。研究结果表明该型航空发动机振动时间序列在不同状态下具有不同的Lyapunov指数谱及其谱熵,即可以Lyapunov指数谱及其谱熵作为识别其状态的特征量,为航空发动机的故障诊断和状态监控提供了新的可靠的方法。 展开更多
关键词 航空发动机 故障诊断 lyapunov指数 lyapunov指数谱熵
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两自由度碰撞振动系统的Lyapunov指数谱分析 被引量:7
3
作者 魏艳辉 徐洁琼 黄龙生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期60-63,共4页
针对一类两自由度碰撞振动系统,取碰撞前瞬时的定相位面为Poincar啨截面,引入局部映射,构造Poincar啨映射并给出其Jacobi矩阵。利用Gram-Schmidt正交化、范数归一化和迭代的方法,得出两自由度碰振系统Lya-punov指数谱的计算方法。利用... 针对一类两自由度碰撞振动系统,取碰撞前瞬时的定相位面为Poincar啨截面,引入局部映射,构造Poincar啨映射并给出其Jacobi矩阵。利用Gram-Schmidt正交化、范数归一化和迭代的方法,得出两自由度碰振系统Lya-punov指数谱的计算方法。利用数值模拟,讨论系统周期吸引子和混沌吸引子的Lyapunov指数谱的收敛序列,序列的收敛性很好.为了验证该计算方法的正确性和有效性,分析当系统参数在大范围内变化时,相应的最大Lyapunov指数的变化规律。 展开更多
关键词 碰撞振动 lyapunov指数 POINCARÉ映射 局部映射
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轴流压缩系统的Lyapunov指数谱分析及应用 被引量:5
4
作者 吴学辉 伍友利 +1 位作者 李志刚 陶增元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期37-39,78,共4页
基于二阶Moore-G retizer模型,通过数值计算并应用混沌理论分析了轴流压缩系统的Lyapunov指数谱。结果表明较大的B参数(喘振)和较小的B参数(失速)时系统的Lyapunov指数谱都为(0,-),为压气机的失速检测提供了判定准则。将研究结果应用到... 基于二阶Moore-G retizer模型,通过数值计算并应用混沌理论分析了轴流压缩系统的Lyapunov指数谱。结果表明较大的B参数(喘振)和较小的B参数(失速)时系统的Lyapunov指数谱都为(0,-),为压气机的失速检测提供了判定准则。将研究结果应用到压气机的失速检测,数值计算结果与试验结果一致,并且可在压气机进入深度失速前0.2 s检测到失速起始信号,为解除失速的操作争取了更多的时间,更有利于飞行安全。 展开更多
关键词 lyapunov指数 轴流压缩机 Moore—Gretizer模型 失速
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非光滑动力系统Lyapunov指数谱的计算方法 被引量:31
5
作者 金俐 陆启韶 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期40-47,共8页
对 n 维非光滑(刚性约束和分段光滑)动力系统引进局部映射,利用 Poincaré映射分析方法得出了非光滑系统 Lyapunov 指数谱的通用计算方法.以一类刚性约束的非线性动力系统为例,给出了 Lyapunov 指数谱随参数大范围变化的规律,... 对 n 维非光滑(刚性约束和分段光滑)动力系统引进局部映射,利用 Poincaré映射分析方法得出了非光滑系统 Lyapunov 指数谱的通用计算方法.以一类刚性约束的非线性动力系统为例,给出了 Lyapunov 指数谱随参数大范围变化的规律,并与相应的 Poincaré映射分岔图进行对照,验证了上述通用计算方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 非光滑动力系统 lyapunov指数 POINCARÉ映射 局部映射 刚性约束
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气固流化床压力波动的Lyapunov指数谱研究 被引量:7
6
作者 赵贵兵 石炎福 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期558-562,共5页
开发了Jacobian算法计算混沌动力系统Lyapunov指数谱的软件,用此软件分析了气固流化床压力波动动力学行为。研究表明,Lyapunov指数谱能很好地反映流化床不同气速下的动力学行为。对流态化系统,首次证实了关联维与Lyapunov指数谱满足K... 开发了Jacobian算法计算混沌动力系统Lyapunov指数谱的软件,用此软件分析了气固流化床压力波动动力学行为。研究表明,Lyapunov指数谱能很好地反映流化床不同气速下的动力学行为。对流态化系统,首次证实了关联维与Lyapunov指数谱满足Kaplan-Yorke假设,并证明了流化床动力学具有耗散结构性质。 展开更多
关键词 lyapunov指数 压力波动 动力学 气固流化床
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基于Lyapunov指数谱的转子-机匣系统故障诊断研究 被引量:3
7
作者 江龙平 徐可君 秦海勤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期49-51,共3页
发展了基于Lyapunov指数谱的航空发动机转子-机匣系统故障诊断方法。基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解了系统不同状态的Lyapunov指数谱;基于Lyapunov指数谱,应用最大Lyapunov指数和Lyapunov指数谱图对航空发动机转子-机匣系统... 发展了基于Lyapunov指数谱的航空发动机转子-机匣系统故障诊断方法。基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解了系统不同状态的Lyapunov指数谱;基于Lyapunov指数谱,应用最大Lyapunov指数和Lyapunov指数谱图对航空发动机转子-机匣系统进行了故障诊断。研究结果表明:航空发动机机匣振动时间序列在不同状态下具有不同的Lyapunov指数谱,即可以Lyapunov指数谱作为故障诊断的特征量。 展开更多
关键词 转子-机匣系统 故障诊断 lyapunov指数
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采用LS-SVM计算时间序列的Lyapunov指数谱 被引量:6
8
作者 张勇 关伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第31期196-199,共4页
为了计算未知系统的Lyapunov指数谱,首先,对一维观测数据序列进行相空间重构,然后,利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)逼近重构系统的动力学方程,再通过雅克比矩阵计算Lyapunov指数谱。采用提出的方法计算Henon映射的Lyapunov指数谱,可以... 为了计算未知系统的Lyapunov指数谱,首先,对一维观测数据序列进行相空间重构,然后,利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)逼近重构系统的动力学方程,再通过雅克比矩阵计算Lyapunov指数谱。采用提出的方法计算Henon映射的Lyapunov指数谱,可以得到精确的计算结果且需要的序列步长小于1000。计算了实测不同状态的交通流时间序列的Lyapunov指数谱。结果表明:在拥挤状态下,有多个Lyapunov指数大于零,说明系统是超混沌的;在同步状态下,有一个或多个Lyapunov指数大于零,说明系统是混沌的或超混沌的;在堵塞状态下,Lyapunov指数全小于零,说明系统不是混沌的。 展开更多
关键词 混沌时间序列 lyapunov指数 最小二乘支持向量机 交通流 超混沌
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动态心电图中R波峰序列的Lyapunov指数谱 被引量:2
9
作者 张辉 杨明静 葛霁光 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期152-159,共8页
本文介绍了计算机Lyapunov指数谱的方法 ,利用MIT BIH心电数据库 ,计算了其中正常心律、起搏心律、室早搏心律和束支传导阻滞心律四组共 2 4例心电图数据中R波峰序列的Lyapunov指数谱 ,提出了收敛发散比的定义 ,并以此来衡量系统整体特... 本文介绍了计算机Lyapunov指数谱的方法 ,利用MIT BIH心电数据库 ,计算了其中正常心律、起搏心律、室早搏心律和束支传导阻滞心律四组共 2 4例心电图数据中R波峰序列的Lyapunov指数谱 ,提出了收敛发散比的定义 ,并以此来衡量系统整体特性。研究结果表明 ,正常心律和异常心律以及异常心律之间 ,R波峰序列的Lyapunov指数谱和收敛发散比有差异 ,这显示了不同状态下 ,心脏R波峰序列具有不同动力学特征。为进一步结合其他分析方法全面研究心脏活动状态的特征提供理论基础 ,对将来在临床上应用于早期诊断心脏疾病具有重要意义。 展开更多
关键词 lyapunov指数 R波 动态心电图
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一种改进的Lyapunov指数谱算法及应用研究 被引量:1
10
作者 刘金海 冯健 杨东升 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第16期5124-5126,5129,共4页
提出了改进的Darbyshire-Broomhead(D-B)Lyapunov指数谱算法,通过互信息函数确定嵌入延迟,利用伪近邻法(False Nearest Neighbors,FNN)确定最佳嵌入维,从而确定了Lyapunov指数的个数,克服了原算法排除可疑指数过程中容易引起过多或过少... 提出了改进的Darbyshire-Broomhead(D-B)Lyapunov指数谱算法,通过互信息函数确定嵌入延迟,利用伪近邻法(False Nearest Neighbors,FNN)确定最佳嵌入维,从而确定了Lyapunov指数的个数,克服了原算法排除可疑指数过程中容易引起过多或过少的指数的缺点,然后再根据简化D-B理论计算出整个序列的Lyapunov指数。分别对含有噪声和不含有噪声的Lorenz时间序列仿真对比验证了该算法的有效性及稳定性。最后利用该算法对输油管道压力时间序列进行了Lyapunov指数的计算并分析出该时间序列具有混沌特征。 展开更多
关键词 相空间重构 lyapunov指数 LORENZ 混沌 压力时间序列
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大气折射指数气候振动特征的最大熵谱分析 被引量:1
11
作者 张培昌 詹煜 戴铁丕 《南京气象学院学报》 CSCD 1995年第1期87-92,共6页
用最大熵谱分析法对南京、上海两地局地大气折射指数气候变化特征进行诊断,探讨了自回归模式的阶数不同对话的影响,并从不同样本数的熵谱中提取出稳定的周期和谱峰值,所得结果可以作为预报大气折射指数变化的气候背景。
关键词 最大 大气折射指数 气候变化
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基于Lyapunov指数能谱分布的转子-机匣系统故障诊断研究
12
作者 江龙平 徐可君 唐有才 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期12-15,共4页
提出了基于Lyapunov指数能谱分布的航空发动机转子-机匣系统故障诊断新方法。基于相空间重构,在优选重构参数的基础上,计算得到了某型航空发动机不同故障状态下机匣实测振动信号时间序列的Lyapunov指数谱;提出并定义了Lyapunov指数能、L... 提出了基于Lyapunov指数能谱分布的航空发动机转子-机匣系统故障诊断新方法。基于相空间重构,在优选重构参数的基础上,计算得到了某型航空发动机不同故障状态下机匣实测振动信号时间序列的Lyapunov指数谱;提出并定义了Lyapunov指数能、Lyapunov指数能谱、Lyapunov指数能谱分布的概念,获得了某型航空发动机在不同故障状态下的机匣实测振动信号时间序列的Lyapunov指数能谱及其分布,并基于此Lyapunov指数能谱分布对航空发动机转子-机匣系统进行了故障诊断和状态识别。研究结果表明:航空发动机机匣振动时间序列在不同状态下具有不同的Lya-punov指数能谱及其分布,即可以Lyapunov指数能谱及其分布作为识别其状态的特征量,为航空发动机转子-机匣系统的故障诊断和状态监控提供了新的可靠的方法。 展开更多
关键词 转子-机匣系统 故障诊断 lyapunov指数
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3自由度单碰振动系统的Lyapunov指数谱和周期泡现象 被引量:1
13
作者 王栋 张艳龙 王丽 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第6期24-29,共6页
给出了一类3自由度单碰振动系统运动方程和状态方程,引入局部映射得到Poincaré映射和Jacobi矩阵,通过Gram-Schmidt正交化和范数归一化得出该系统Lyapunov指数谱的计算方法。通过分岔图、相图和Lyapunov指数谱的表现形式,通过数值... 给出了一类3自由度单碰振动系统运动方程和状态方程,引入局部映射得到Poincaré映射和Jacobi矩阵,通过Gram-Schmidt正交化和范数归一化得出该系统Lyapunov指数谱的计算方法。通过分岔图、相图和Lyapunov指数谱的表现形式,通过数值仿真分析该系统在一定参数下的动力学行为。结果表明,利用Lyapunov指数谱可以有效判断系统的稳定性,同时发现系统在一定参数下存在周期泡和混沌泡的现象,并且随着质量比的减小,系统运动由倍周期分岔序列进入混沌运动,导致周期泡和混沌泡现象的消失。 展开更多
关键词 振动与波 lyapunov指数 局部映射 碰撞振动 周期泡 混沌泡
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具有多参数恒Lyapunov指数谱的新型统一混沌系统 被引量:5
14
作者 万求真 周昭腾 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期202-213,共12页
基于传统的Qi混沌系统,通过增加控制参数和改变非线性项相结合的方法构造了一种具有复杂混沌特性的新型统一混沌系统。首先,分析了所提系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图和功率谱图;其次,讨论了系统参数变化... 基于传统的Qi混沌系统,通过增加控制参数和改变非线性项相结合的方法构造了一种具有复杂混沌特性的新型统一混沌系统。首先,分析了所提系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图和功率谱图;其次,讨论了系统参数变化时Lyapunov指数谱、分岔图和混沌信号幅度对整个系统的影响,分析表明,所提统一混沌系统能产生4种新的具有多参数恒Lyapunov指数谱特性的双翼混沌吸引子,并存在多种全局和局部的非线性调幅参数;再次,以所提系统的第一种混沌吸引子为例,引入2种新的非线性函数,实现了网格多翼的扩展;最后,搭建所提统一混沌系统的硬件电路,实验观察到4种新混沌吸引子,与数值仿真结果一致,验证了所提系统的可行性。 展开更多
关键词 统一混沌系统 lyapunov指数 混沌吸引子
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具有恒Lyapunov指数谱的新鲁棒混沌系统及电路实验 被引量:4
15
作者 万求真 陈思邈 +2 位作者 黎婷 周昭腾 谭宇星 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期75-82,共8页
提出了一种具有复杂混沌特性和动力学行为的恒Lyapunov指数谱新鲁棒混沌系统。基于该系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图、Lyapunov指数和维数;并利用Lyapunov指数谱和分岔图讨论了控制参数变化对整个混沌系... 提出了一种具有复杂混沌特性和动力学行为的恒Lyapunov指数谱新鲁棒混沌系统。基于该系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、Poincare截面图、Lyapunov指数和维数;并利用Lyapunov指数谱和分岔图讨论了控制参数变化对整个混沌系统的影响。研究发现,通过调整部分控制参数的值,所提系统能产生单参数恒Lyapunov指数谱特性的新双翼混沌吸引子;且该双翼混沌吸引子具有较大的正Lyapunov指数并随另外3个控制参数的增大而增大,其最大值可达到18.054。同时,当把新鲁棒混沌系统的平方项替代为一种参数可调的偶对称多分段平方函数,该系统的双翼混沌吸引子能实现多翅膀的扩展。最后,搭建了该新鲁棒混沌系统的硬件电路,实验观察到的新双翼混沌吸引子,与数值仿真的结果相一致。 展开更多
关键词 lyapunov指数 新鲁棒混沌系统 双翼混沌吸引子 电路实验
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双侧约束对碰系统Lyapunov指数分析 被引量:4
16
作者 李群宏 陈玉明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期148-152,共5页
利用相对坐标和绝对坐标之间转换的思想,通过构建由流映射和局部映射所组成的Poincare映射,将非光滑连续动力系统转化成离散时间动力系统,计算两自由度双侧约束对碰系统的Lyapunov指数谱。将计算得到的系统Lyapunov指数谱与系统全局分... 利用相对坐标和绝对坐标之间转换的思想,通过构建由流映射和局部映射所组成的Poincare映射,将非光滑连续动力系统转化成离散时间动力系统,计算两自由度双侧约束对碰系统的Lyapunov指数谱。将计算得到的系统Lyapunov指数谱与系统全局分岔图进行比较,证实计算Lyapunov指数谱方法的正确性。 展开更多
关键词 lyapunov指数 POINCARE映射 分岔 冲击消振器
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基于最大熵谱估计的GPS坐标时间序列噪声分析
17
作者 许颖 岳东杰 袁豹 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第2期60-63,共4页
通过提取苏通大桥GPS坐标序列,对不同时间观测的同一监测点时间序列采用db6小波函数进行五层分解并去噪处理,得到噪声序列。然后采用最大熵谱估计分析GPS坐标分量的信号噪声特性,并与传统的谱分析方法相比较。结果表明,GPS坐标时间序列... 通过提取苏通大桥GPS坐标序列,对不同时间观测的同一监测点时间序列采用db6小波函数进行五层分解并去噪处理,得到噪声序列。然后采用最大熵谱估计分析GPS坐标分量的信号噪声特性,并与传统的谱分析方法相比较。结果表明,GPS坐标时间序列主要含有白噪声与闪烁噪声,随机漫步噪声不明显。因此,在分析GPS观测得到的时间序列时,应当顾及这种噪声特性,适当地加权以得到比较切合实际的结果。 展开更多
关键词 最大估计 GPS 时间序列 噪声 指数
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基于小波能谱熵的串联型故障电弧检测方法 被引量:8
18
作者 高海洋 王玮 +1 位作者 尚同同 翟国亮 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期63-71,共9页
低压线路中的串联故障电弧检测多以提取电流信号的故障特征为主,实际中,电流故障特征难以与非线性负载的负荷电流特征进行区分。相比之下,通过识别负载端故障电压特征更易建立统一故障判据。本文通过建立电弧分段仿真模型分析了电弧电... 低压线路中的串联故障电弧检测多以提取电流信号的故障特征为主,实际中,电流故障特征难以与非线性负载的负荷电流特征进行区分。相比之下,通过识别负载端故障电压特征更易建立统一故障判据。本文通过建立电弧分段仿真模型分析了电弧电阻对负载端电压故障特征的影响,从选择最优小波分解层数与小波基函数出发,提出了一种利用小波能谱熵的电弧故障检测方法,该方法利用故障电弧电压对负载端电压造成的畸变进行故障检测,利用小波能谱熵克服了故障特征频带难以确定的问题。实测及对比实验表明,该方法可有效识别各类负载线路的串联电弧故障,其检测准确率达98%以上。 展开更多
关键词 串联电弧故障 电弧阻抗 Lipschitz指数 小波能
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仿生海螺型静态混合器传热与湍流脉动特性实验研究
19
作者 禹言芳 张埔瑜 +4 位作者 孟辉波 孙雯 李雯 乔文龙 张梦琼 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1040-1049,共10页
基于绿色仿生学理念,依据海螺的外形特点设计了一种三旋海螺型静态混合元件。在进口空管段Re_(t)=2640~11450的恒热通量传热实验中,采用压降(Δp)、范宁摩擦因数(f)和Z因子评价了Kenics型静态混合器(KSM)、正向三旋海螺型静态混合器(thr... 基于绿色仿生学理念,依据海螺的外形特点设计了一种三旋海螺型静态混合元件。在进口空管段Re_(t)=2640~11450的恒热通量传热实验中,采用压降(Δp)、范宁摩擦因数(f)和Z因子评价了Kenics型静态混合器(KSM)、正向三旋海螺型静态混合器(three-twisted conch static mixer,TCSM)和反向三旋海螺型静态混合器(reverse three-twisted conch static mixer,RTCSM)的能耗。基于Nusselt数(Nu)、对流传热系数(h)和综合传热系数(PEC)评价三种混合器的强化传热特性。结果表明,KSM、TCSM和RTCSM的h与空管相比分别提高22.15%~40.53%、10.83%~27.34%和33.29%~50.30%,RTCSM的PEC分别比TCSM和KSM增加9.41%~28.99%和4.94%~13.29%。此外,通过功率谱密度(PSD)和标度指数(ϕ)表征不同混合器进出口压力信号的湍流脉动特征,发现RTCSM能够产生更多的小尺度涡进而强化传热。出口处RTCSM的最大Lyapunov指数(λ)大于TCSM和KSM的λ,表明流体流经RTCSM后呈现更强的混沌特性。 展开更多
关键词 静态混合器 传热 湍流 PEC 功率密度 最大lyapunov指数
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基于信息熵的复杂机械系统非线性特征提取方法研究 被引量:18
20
作者 谢平 杜义浩 黄双峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期135-137,共3页
复杂机械系统运行状态和特征参量往往具有较强的非线性和耦合性,运用信息熵定量评价方法实现系统状态参量的非线性特征提取。针对单一信号非线性特征提取问题,将小波包分解和奇异谱熵相结合,提出了多分辨率奇异谱熵模型,可实现信号不同... 复杂机械系统运行状态和特征参量往往具有较强的非线性和耦合性,运用信息熵定量评价方法实现系统状态参量的非线性特征提取。针对单一信号非线性特征提取问题,将小波包分解和奇异谱熵相结合,提出了多分辨率奇异谱熵模型,可实现信号不同频带内奇异特性的定量描述;针对多变量耦合复杂机械系统,建立了联合复杂度信息熵和信息传递指数模型,可分别描述多变量关联特征和信息传递特性。仿真实验验证了研究方法的有效性。 展开更多
关键词 信息 复杂机械系统 多分辨率奇异 复杂度信息 信息传递指数
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