利用WDCNN-GRU模型的变转速轴承故障诊断技术研究

1

作者 刘馨雅 马超 +1 位作者 黄民 张占一 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期138-142,149,共6页

针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然... 针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然后,通过宽卷积核卷积网络提取角域信号特征,结合门控循环神经网络捕捉时序信息,使信号特征挖掘更加全面。为验证该方法的有效性,从多个方面结合多个模型进行对比实验。实验结果表明,所提模型的平均准确率均高于对比模型,具备高准确率、高效率及稳定性的特点。 展开更多

关键词 变转速轴承 故障诊断 宽卷积核网络 门控循环网络

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“软件制造一切”与“人工智能+”对振动噪声的应用——纪念中国振动工程学会暨振动与噪声控制专委会成立三十周年 被引量：1

2

作者 应怀樵 沈松 +3 位作者 李旭杰 应明 刘进明 葛宝珊 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A01期1-7,共7页

讨论人工智能AI的发展史,软件制造一切创新概念的三部曲四步走的发展史,人工智能AI与"软件制造一切"的相关性。软件制造一切的(AI+)时代到来,AI和"软件制造一切"的利与弊,深入开展人工智能用于振动噪声控制的研究,... 讨论人工智能AI的发展史,软件制造一切创新概念的三部曲四步走的发展史,人工智能AI与"软件制造一切"的相关性。软件制造一切的(AI+)时代到来,AI和"软件制造一切"的利与弊,深入开展人工智能用于振动噪声控制的研究,迎接人工智能和"软件制造一切"的智能社会早日到来。 展开更多

关键词 振动与波 人工智能+ 软件制造一切 互联网+ 云计算 大数据 移动互联网 云智慧 智能社会

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基于Poly IIR方法的简支梁振动模态分析与研究 被引量：2

3

作者 张敏 张翼 +1 位作者 侯尧花 马广轩 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期49-53,共5页

分析某振动试验台简支梁的振动模态,首先利用弹性体一维振动理论得到简支梁的振动数学模型。然后利用伯努利-欧拉梁理论计算得到了简支梁振动微分方程,对简支梁设定特定的边界约束条件计算得到各阶模态参数,利用Workbench有限元仿真分... 分析某振动试验台简支梁的振动模态,首先利用弹性体一维振动理论得到简支梁的振动数学模型。然后利用伯努利-欧拉梁理论计算得到了简支梁振动微分方程,对简支梁设定特定的边界约束条件计算得到各阶模态参数,利用Workbench有限元仿真分析得到简支梁前五阶固有频率与振型,最后用基于Poly IIR的实验模态算法进行了简支梁实验模态参数识别,得到了简支梁横向与扭转模态频率与振型,验证了仿真值与实验值的一致性,最大误差为3%左右,可以为后续梁、板等弹性体复杂结构EMA分析研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 简支梁 弯曲与扭转振动 模态识别 锤击法

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冰箱侧壁振动传递路径分析试验研究 被引量：4

4

作者 吴跃卿 张占一 周永才 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A02期449-452,共4页

某型冰箱振动较大,为明确振源及其主要传递路径,采用振动传递路径分析方法进行测试分析,本文介绍频域法传递路径分析的原理和传递函数及激励力的测量方法,试验结果找到了对冰箱侧壁振动贡献最大的激励源和传递路径,根据分析结果对冰箱... 某型冰箱振动较大,为明确振源及其主要传递路径,采用振动传递路径分析方法进行测试分析,本文介绍频域法传递路径分析的原理和传递函数及激励力的测量方法,试验结果找到了对冰箱侧壁振动贡献最大的激励源和传递路径,根据分析结果对冰箱底板改进设计后冰箱侧壁振动降低,验证了传递路径分析方法对振动源识别和贡献分析的可靠性。 展开更多

关键词 振动与波 传递路径分析 传递函数 试验

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变转速工况下基于角度重采样与PCA-XGBoost轴承故障诊断方法研究 被引量：4

5

作者 刘馨雅 马超 +1 位作者 黄民 张占一 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期45-54,共10页

针对变转速工况下,轴承振动信号容易发生信号特征混叠、频率偏移、信号截断和噪声污染问题,提出了一种结合角度重采样、主成分分析(PCA)和极端梯度提升树(XGBoost)的故障分类模型。首先,采用脉冲信号估计轴承转速的方法对轴承振动信号... 针对变转速工况下,轴承振动信号容易发生信号特征混叠、频率偏移、信号截断和噪声污染问题,提出了一种结合角度重采样、主成分分析(PCA)和极端梯度提升树(XGBoost)的故障分类模型。首先,采用脉冲信号估计轴承转速的方法对轴承振动信号进行角度重采样并求取时频特征指标;其次,利用主成分分析(PCA)对时频特征参数进行降维核心提取,选取总贡献大于95%的主元作为XGBoost模型的输入样本;最后,利用网格搜索法对XGBoost进行主要参数调优,并划分训练集和测试集对该模型进行训练,验证其故障分类的准确性。结果表明该方法的故障诊断准确率为96.44%,相较于未降维后的数据运行时间缩短了27.24 s,且角度重采样后的诊断效果明显优于未角度重采样的诊断效果,故障识别率提高了7%以上,证明所提方法能够更加快速、准确的做出诊断。 展开更多

关键词 变转速 轴承 PCA XGBoost

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基于步长上界原理的变步长FXLMS算法研究 被引量：1

6

作者 谢炎江 原霞 +2 位作者 刘锋 王玉帅 樊文欣 《电子测量技术》 北大核心 2024年第20期101-108,共8页

针对次级通道突变对算法收敛速度和系统稳定性的潜在影响,本文提出一种自适应变步长FXLMS算法。首先推导步长上界公式,基于最优收敛步长与步长上界关系,确立最优收敛步长的关键参数。通过计算次级通道突变前后最优收敛步长比,实现步长... 针对次级通道突变对算法收敛速度和系统稳定性的潜在影响,本文提出一种自适应变步长FXLMS算法。首先推导步长上界公式,基于最优收敛步长与步长上界关系,确立最优收敛步长的关键参数。通过计算次级通道突变前后最优收敛步长比,实现步长自适应调整。其次,使次级通道发生不同程度突变,以比较本研究算法、经典FXLMS算法以及各类变步长算法在收敛速度与稳态误差方面的性能表现,发现新算法均在迭代200次后收敛,均方误差保持在-85 dB附近,优于经典FXLMS和其他变步长算法。最后用真实测量的次级通道数据分析新算法和经典FXLMS算法的控制效果。结果表明,在次级通道发生突变后,新算法在5 s后均方误差稳定在-47 dB,而经典FXLMS算法会使系统不稳定。证明新算法能很好兼顾收敛速度和稳态误差,并且具有良好的自适应性。 展开更多

关键词 收敛速度 变步长 步长上界比值 主动控制 自适应性

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分布式架空导线振动检测系统研究 被引量：1

7

作者 王灿 原培召 许臣 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A02期551-553,共3页

为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改。而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率。为了适应电力行业快速发展的要求... 为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改。而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率。为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点。该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持。 展开更多

关键词 振动与波 架空导线 微风振动 分布式系统

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大型压缩机管道系统振动现场测试与控制 被引量：16

8

作者 李鹤 杨铎 +1 位作者 闻邦椿 应怀樵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期158-160,共3页

为了分析大型压缩机管道系统的振动故障,对某油田大型压缩机管道系统进行了现场振动测试,得到了管道系统振动分布情况。基于振动测试结果,评估了管道系统的振动情况,分析了产生振动原因,采取了有效的控制管道系统振动的措施,使管道系统... 为了分析大型压缩机管道系统的振动故障,对某油田大型压缩机管道系统进行了现场振动测试,得到了管道系统振动分布情况。基于振动测试结果,评估了管道系统的振动情况,分析了产生振动原因,采取了有效的控制管道系统振动的措施,使管道系统的振动降到安全的范围之内。所得实验数据和分析结果对大型压缩机管道系统的动态设计、改造、监测与运行管理具有指导意义。 展开更多

关键词 压缩机管道系统 振动测试 振动评估 振动控制

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云智慧测试技术与应用 被引量：7

9

作者 沈松 应怀樵 +3 位作者 葛宝珊 吕伟 杜峰 郝磊 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期202-205,231-232,共6页

云智慧测试技术是将虚拟仪器技术和嵌入式及云计算技术相结合的新一代测试技术,主要由3个部分组成,包括位于测试现场的前端智慧采集硬件,位于云中心的后端云计算测试服务软件,以及位于操作人员手中的移动上网终端设备。这3个部分可以分... 云智慧测试技术是将虚拟仪器技术和嵌入式及云计算技术相结合的新一代测试技术,主要由3个部分组成,包括位于测试现场的前端智慧采集硬件,位于云中心的后端云计算测试服务软件,以及位于操作人员手中的移动上网终端设备。这3个部分可以分布在全球可连入互联网的任何地点,因此成为完全的基于互联网的测量方式。前端采集硬件使用的嵌入式技术,后端云计算测试服务软件使用的云计算技术,以上是实现虚拟仪器技术向云智慧测试技术发展的重要手段。 展开更多

关键词 远程测量 监测 云计算 嵌入式 云智慧测试

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大型压缩机管道系统振动现场测试与故障分析 被引量：9

10

作者 李鹤 杨铎 +1 位作者 闻邦椿 应怀樵 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第1期1-4,共4页

为了分析大型压缩机管道系统的振动故障,对某油田大型压缩机管道系统进行了现场测试和现场模态实验。利用振动测试与实验模态分析的方法,得到了压缩机管道系统振动分布情况和关键部件的固有频率、阻尼比和相应的模态振型,评估了管道系... 为了分析大型压缩机管道系统的振动故障,对某油田大型压缩机管道系统进行了现场测试和现场模态实验。利用振动测试与实验模态分析的方法,得到了压缩机管道系统振动分布情况和关键部件的固有频率、阻尼比和相应的模态振型,评估了管道系统的振动情况,分析了产生振动的原因。所得实验数据和分析结果对大型压缩机管道系统的动态设计、改造、监测与运行管理具有指导意义。 展开更多

关键词 压缩机管道系统 振动测试 实验模态分析 振动评估

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基于声振信号EMD分解的轻微碰摩故障诊断方法研究 被引量：4

11

作者 张占一 刘杰 +2 位作者 应怀樵 李允公 姚兆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期91-93,共3页

针对转子系统局部碰摩故障特征及声音振动信号特点,采用一种基于声振信号经验模式分解(Empirical Mode Decomposition简称EMD)的轻微局部碰摩故障诊断方法对滑动轴承碰摩故障进行特征提取。由于EMD分解不需要固定的基函数,根据信号特征... 针对转子系统局部碰摩故障特征及声音振动信号特点,采用一种基于声振信号经验模式分解(Empirical Mode Decomposition简称EMD)的轻微局部碰摩故障诊断方法对滑动轴承碰摩故障进行特征提取。由于EMD分解不需要固定的基函数,根据信号特征自适应的调整,从而实现碰摩特征及旋转激励背景信号自动分解。通过设计滑动轴承缺油工况轴承碰摩试验,并进行振动全息测试分析,将所得声振信号本征模式函数时域特征和边界谱特征与转子径向位移及轴承座加速度信号对比分析,确定了碰摩部件;从而证明基于声振信号EMD分解的碰摩故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 碰摩 经验模式分解 边界谱 声振信号

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OMA模态参数的优化及盲分析技术探讨 被引量：6

12

作者 刘进明 应怀樵 章关永 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1016-1020,1040-1041,共5页

提出了运行状态模态分析(operational modal analysis,简称OMA)模态参数的优化和盲分析的方法。通过模态参数优化,在不丢失物理模态的前提下,所有分析方法的模态分析结果经过优化最终都可以得到统一。提出了在优化过程中清除虚假模态的... 提出了运行状态模态分析(operational modal analysis,简称OMA)模态参数的优化和盲分析的方法。通过模态参数优化,在不丢失物理模态的前提下,所有分析方法的模态分析结果经过优化最终都可以得到统一。提出了在优化过程中清除虚假模态的机制,由此可以实现完全自动化的OMA模态分析,即在选定频带范围内,不经过任何人机交互,都可以得到数学意义上最优的OMA模态分析结果。通过上海卢浦大桥的OMA试验对该优化算法及自动化分析算法进行了验证。结果表明,所提出的优化方法及自动化分析方法是可行的。自动化模态分析的方法操作简捷,分析结果不包含虚假模态,在数学意义上理论曲线和实测曲线最为吻合。 展开更多

关键词 运行状态模态分析 参数识别 优化 盲分析

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上海卢浦大桥主桥动力特性测试研究 被引量：14

13

作者 章关永 刘进明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期167-170,177,共5页

介绍上海卢浦大桥(目前世界上最大跨径的钢箱系杆拱桥)的动力特性的测试和分析。现场测试采用环境激励方法,并对测点进行了优化。使用多种先进的OMA模态分析方法对大桥进行了分析和对比,使得模态试验分析结果更为可靠。识别出结构最重... 介绍上海卢浦大桥(目前世界上最大跨径的钢箱系杆拱桥)的动力特性的测试和分析。现场测试采用环境激励方法,并对测点进行了优化。使用多种先进的OMA模态分析方法对大桥进行了分析和对比,使得模态试验分析结果更为可靠。识别出结构最重要的前12阶模态频率、阻尼比及振型。并和有限元计算结果进行了对比,两者的一致性非常好。进一步讨论了实测结果与空间有限元计算结果之间的异同,并分析了原因。 展开更多

关键词 大跨度拱桥 桥梁动力特性参数 环境激励模态分析 OMA

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新型气浮联合轴承转子系统启动过程振动特性 被引量：2

14

作者 张占一 应怀樵 +2 位作者 刘杰 杨金福 李磊 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期159-161,共3页

为了研究新型气浮联合轴承转子系统动态特性,首先采用多点激励一点声响应的模态分析测试方案,测得了气浮转子横向振动前两阶固有频率和阻尼比,为轴承转子系统部分故障分析及升降速率控制提供了参考依据。通过有限差分法对新型石墨轴承... 为了研究新型气浮联合轴承转子系统动态特性,首先采用多点激励一点声响应的模态分析测试方案,测得了气浮转子横向振动前两阶固有频率和阻尼比,为轴承转子系统部分故障分析及升降速率控制提供了参考依据。通过有限差分法对新型石墨轴承润滑特性及稳定性进行分析,得出了静压节流孔压力分布特点。在系统启停试验过程中,测得了转子刚体模态及气浮联合轴承润滑支撑特性,并发现了轴向碰摩故障及其导致故障的原因。 展开更多

关键词 气浮联合轴承 模态分析 有限差分法 碰摩

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基于转子启动过程谐波特征的故障诊断方法研究 被引量：1

15

作者 张占一 刘杰 +2 位作者 应怀樵 李允公 杨金福 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第13期1612-1615,共4页

为对滑动轴承转子系统启停机过程中系统结构模态特性及非线性特征进行分析,提出了一种基于转子启动过程谐波特征的故障诊断方法。该方法利用时间三维谱图初步提取系统谐波成分,继而采用等时间采样的阶次能量比对系统振动能量在谐波成分... 为对滑动轴承转子系统启停机过程中系统结构模态特性及非线性特征进行分析,提出了一种基于转子启动过程谐波特征的故障诊断方法。该方法利用时间三维谱图初步提取系统谐波成分,继而采用等时间采样的阶次能量比对系统振动能量在谐波成分之间的迁移特征进行深入研究。采用该诊断方法对柔性转子试验台启动过程振动特征进行分析,发现了系统存在的谐波特征及其在系统振动中谐波能量配比关系,提取出了系统存在的主要故障特征,从而验证了该诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 阶次能量比 时间三维谱图 谐波特征 故障诊断

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基于一类离散混沌系统的图像加密技术 被引量：1

16

作者 李鹤 陈宏 +1 位作者 闻邦椿 应怀樵 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第28期30-32,43,共4页

针对一维离散混沌加密系统密钥空间小、安全性能差等缺点,提出了一种基于连续混沌系统通过最小二乘法构造离散混沌系统的方法,改进了加(解)密实数混沌序列映射为加(解)密因子序列的位序列方法。实验研究证明,论文提出的离散混沌系统数... 针对一维离散混沌加密系统密钥空间小、安全性能差等缺点,提出了一种基于连续混沌系统通过最小二乘法构造离散混沌系统的方法,改进了加(解)密实数混沌序列映射为加(解)密因子序列的位序列方法。实验研究证明,论文提出的离散混沌系统数字图像加密技术既保留了一维离散混沌系统加解密效率高的特点又扩展了密钥空间进一步提高了加密系统抗破译的能力。 展开更多

关键词 图像加密 离散混沌系统 混沌加密

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轧机减速机振动测试与故障分析 被引量：3

17

作者 李惠彬 应怀樵 《噪声与振动控制》 CSCD 1998年第2期42-45,共4页

针对轧机减速机出现振动大、运行状况异常现象，采取振动测试的方法，对减速机进行了全面的测试。并对振动故障进行了准确的诊断。

关键词 轧机 减速机 故障分析 振动测试

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基于等时间采样的阶比切片图研究与应用

18

作者 张占一 刘杰 +1 位作者 应怀樵 付晓 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期262-265,共4页

对于旋转机械系统中的非平稳故障特征,传统频谱分析会出现"频谱模糊"现象.为了弥补传统频谱分析的不足,并建立故障特征与转速的关系,应用波形重构技术,提出了基于等时间采样的阶比切片图分析方法.通过转子实验台设计典型不对... 对于旋转机械系统中的非平稳故障特征,传统频谱分析会出现"频谱模糊"现象.为了弥补传统频谱分析的不足,并建立故障特征与转速的关系,应用波形重构技术,提出了基于等时间采样的阶比切片图分析方法.通过转子实验台设计典型不对中故障,应用阶比切片图分析方法对采集的不对中故障信号进行分析,结果表明,阶比切片图表征了系统不对中故障的2X,3X倍频及其谐波分量随转速的变化趋势.从而证明此分析方法对非平稳故障特征有一定的识别能力. 展开更多

关键词 阶比切片图 等时间采样 故障诊断 不对中 频率模糊

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转子系统启停过程的谐波特征提取方法研究

19

作者 张占一 刘杰 +2 位作者 应怀樵 杨金福 谷雨明 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期29-32,共4页

在滑动轴承转子系统故障分析中,经常进行启停机扫频激振测试机械结构模态特性及非线性特征。一般采用基于短时傅立叶变换的时间三维谱图进行初步故障提取,然而受固定窗函数的限制,短时傅立叶变换存在一定的局限性。为此借助于波形重构... 在滑动轴承转子系统故障分析中,经常进行启停机扫频激振测试机械结构模态特性及非线性特征。一般采用基于短时傅立叶变换的时间三维谱图进行初步故障提取,然而受固定窗函数的限制,短时傅立叶变换存在一定的局限性。为此借助于波形重构技术、阶次分析技术构造了一种基于等时间采样的阶次切片图分析方法。将时间三维谱图与阶次切片图2种方法相互结合,对柔性转子试验台启停过程的谐波特征进行综合分析,验证了时间三维谱图的直观性和阶次切片图的准确性;并提取出系统存在的故障特征及谐波共振点转速。 展开更多

关键词 等时间采样 阶次切片图 时间三维谱图 故障诊断

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基于Poly IIR方法悬臂梁模态参数识别与研究 被引量：3

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作者 侯尧花 张占一 +2 位作者 黄晋英 马广轩 沈松 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第6期134-139,共6页

该文为研究某风机旋转叶片的断裂原因,利用振动试验台悬臂梁进行类似的振动分析,首先利用弹性体一维振动理论得到悬臂梁的振动数学模型。通过伯努利-欧拉梁理论计算得到悬臂梁振动微分方程,并且对悬臂梁设定与风机叶片相似的边界约束条... 该文为研究某风机旋转叶片的断裂原因,利用振动试验台悬臂梁进行类似的振动分析,首先利用弹性体一维振动理论得到悬臂梁的振动数学模型。通过伯努利-欧拉梁理论计算得到悬臂梁振动微分方程,并且对悬臂梁设定与风机叶片相似的边界约束条件计算得到各阶模态参数,利用Workbench有限元仿真分析得到悬臂梁前5阶固有频率与振型,最后用基于Poly IIR算法进行悬臂梁EMA参数识别,得到悬臂梁弯曲与扭转模态频率与振型,验证仿真值、实验值的一致性,可为后续动力旋转机械叶片的设计选型以及结构优化分析提供一定的参考。 展开更多

关键词 悬臂梁 弯曲与扭转振动 模态参数识别 POLY IIR

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