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谐波微弱信号特征的方差曲线周期识别法
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作者 薛强 田瑞兰 +1 位作者 李海萍 关淮桐 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期51-56,199,共7页
针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,... 针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,进一步将周期识别法优化为方差曲线周期识别法;然后,基于频谱泄露最小原则,设计自适应离散傅里叶变换数据处理方法来解决由方差曲线不光滑而引起的结果不准确问题;最后,采用二次检测来解决检测系统中策动力信号与被测信号存在频差而导致动力学转迁的不明显问题。仿真结果表明,该方法不受被测信号初相位影响,可识别淹没在强噪声中的微弱信号,被识别信号的信噪比可低达-74.96 dB。列车轴箱轴承故障实验中获得的方差曲线周期现象清晰,也表明了该方法的工程实用性。 展开更多
关键词 轴承 故障诊断 信号处理 DUFFING系统 方差曲线周期法 自适应离散傅里叶变换
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改进D-S证据理论的高冲突多信息融合方法研究
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作者 刘素艳 乔一鸣 +2 位作者 董一林 赵健岭 马增强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3328-3338,共11页
随着高速列车的发展,单一信号源难以全面反映故障状态,多信号故障诊断成为研究的热点问题。多复杂信息融合的质量直接影响滚动轴承故障诊断的效果。为解决高冲突证据融合产生的悖论问题,使多信息融合结果更加准确可靠,提出一种改进D-S... 随着高速列车的发展,单一信号源难以全面反映故障状态,多信号故障诊断成为研究的热点问题。多复杂信息融合的质量直接影响滚动轴承故障诊断的效果。为解决高冲突证据融合产生的悖论问题,使多信息融合结果更加准确可靠,提出一种改进D-S证据理论的高冲突多信息融合方法。首先,获取2种不同数据类型的传感信息(振动信号和电流信号),分别对单一类型的数据进行时域、频域及时频域的特征提取,得到30维的特征矩阵;采用核主成分分析法(kernel principal component analysis,KPCA)对特征提取的结果进行降维和最优特征的筛选,并采用深度置信学习网络(deep belief network,DBN)进行基本概率赋值函数(basic probability assignment,BPA)的转换,作为原始证据源;另外,进行多信息融合证据源的改进,利用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)和熵权法结合计算各个信息源的综合权重,完成证据源的修正。然后,通过李弼程提出的证据合成公式,提出新的融合决策合成规则,避免冲突证据概率的丢失,并通过对冲突证据的概率重新加权分配,提高合成结果的精准性和可靠性;最后,搭建实验平台并采用帕德博恩大学的轴承故障数据集进行实验验证,得出离散度评价融合结果。实验结果表明:该方法能够有效融合多种类型的状态特征信息,在相同故障等级下,改进后的D-S融合效果是改进前的5倍以上。该方法可应用于轴承故障诊断领域,有效提高多数据融合结果的准确性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 信息融合 核主成分分析 熵权法 模糊层次分析法 证据理论
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基于多传感器融合的电力管廊3D建图研究 被引量:1
3
作者 李乾 谢正宽 +2 位作者 曹玉超 王明明 孙晓云 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期21-24,共4页
针对城市地下管廊、电缆隧道的复杂工况环境下,利用单一传感器进行环境建图不能准确构建复杂环境地图的问题,提出一种改进RTAB-MAP算法融合多种传感器进行环境建图的方法。实验在装有机器人操作系统(ROS)的智能小车上进行,采用激光雷达(... 针对城市地下管廊、电缆隧道的复杂工况环境下,利用单一传感器进行环境建图不能准确构建复杂环境地图的问题,提出一种改进RTAB-MAP算法融合多种传感器进行环境建图的方法。实验在装有机器人操作系统(ROS)的智能小车上进行,采用激光雷达(LiDAR)和RGB-D深度相机融合建图。实验结果表明:相比于传统的RTAB-MAP算法,融合之后的方法在建图过程中建图精度比仅使用激光雷达建图小了0.114 m,比仅使用RGB-D相机建图小了0.128 m。 展开更多
关键词 城市地下管廊 RTAB-MAP算法 同步定位和地图构建 多传感器融合 机器人操作系统
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基于自注意力层的神经网络弹道落点预测方法
4
作者 马月红 曹彦敏 +5 位作者 李超旺 赵辰 周辉 赵慧亮 王晓成 李乾 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期53-61,共9页
针对现有的弹道落点预测方法误差大和气象变化适应不足的问题,建立了包含气象条件的弹道数据集,并提出了一种基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU弹道落点预测方法。在所构建的组合模型中引入自注意力层和残差连接,加强模型在处理输入序... 针对现有的弹道落点预测方法误差大和气象变化适应不足的问题,建立了包含气象条件的弹道数据集,并提出了一种基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU弹道落点预测方法。在所构建的组合模型中引入自注意力层和残差连接,加强模型在处理输入序列时动态关注不同时刻信息的能力,缓解网络中的梯度爆炸问题。采用多维时间序列数据的输入表示方法,结合历史弹道轨迹数据和目标特征等信息,减小弹道落点预测误差。仿真结果表明,基于自注意力层的CNN-BiLSTM-BiGRU网络模型的预测效果优于其他模型,射程预测的最大误差占真实值的0.156%,横偏预测的最大误差占真实值的5.904%。文中研究为弹道落点预测领域提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 弹道落点预测 深度学习 弹道模型 自注意力层 卷积神经网络 长短期记忆网络 门控循环神经网络
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融合三角函数的高斯滤波器在信号检测中应用
5
作者 娄海洋 郝如江 薛强 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期114-120,共7页
传统高斯滤波器在信号处理领域因其平滑性和噪声抑制能力广受关注。然而,在处理复杂噪声背景下的特征信号时,其性能受到了限制。为应对这一问题,提出了一种基于双曲正切函数(tanh)和正弦函数修正的改进型高斯滤波器,旨在提升其在复杂信... 传统高斯滤波器在信号处理领域因其平滑性和噪声抑制能力广受关注。然而,在处理复杂噪声背景下的特征信号时,其性能受到了限制。为应对这一问题,提出了一种基于双曲正切函数(tanh)和正弦函数修正的改进型高斯滤波器,旨在提升其在复杂信号处理任务中的适应性和鲁棒性。理论分析和实验证明,改进型高斯滤波器能够在信号去噪和弱信号增强检测中显著提高信噪比,优于传统高斯滤波器,尤其在高噪声干扰环境下展现了更强的信号恢复能力。改进型高斯滤波器为滤波器设计与复杂信号处理提供了新的技术支持。 展开更多
关键词 双曲正切函数 高斯-正弦滤波器 信号提取
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基于OFDM-MIMO的抗单比特接收机低截获雷达信号设计
6
作者 马月红 周辉 +2 位作者 韩壮志 赵辰 李乾 《现代电子技术》 北大核心 2025年第5期15-20,共6页
相比于传统的电子战测频接收机,数字化接收机对信号的检测过程集中在数字信号层面,具有较高的系统集成度,得益于在多路同时到达信号检测方面展现出的巨大优势,因而受到广泛关注。为提升己方雷达在战场上的生存能力,有效对抗敌方宽带数... 相比于传统的电子战测频接收机,数字化接收机对信号的检测过程集中在数字信号层面,具有较高的系统集成度,得益于在多路同时到达信号检测方面展现出的巨大优势,因而受到广泛关注。为提升己方雷达在战场上的生存能力,有效对抗敌方宽带数字化接收机的侦察,文中以典型的单比特数字接收机为研究对象,通过分析测频原理,以信号处理过程中单比特采样导致的多信号检测局限性为出发点,设计了基于信号幅度调制的OFDM-MIMO宽带低截获雷达信号。仿真及实验结果表明,所设计的雷达信号具有较高的复杂度,可有效对抗基于信号频谱峰值进行频率检测的单比特接收机侦察,单比特接收机对所设计信号的截获概率仅为20%,证明该信号具有较好的低截获特性。 展开更多
关键词 单比特接收机 低截获信号 OFDM 混沌序列 单比特量化 调幅
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永磁整流发电系统速度观测超螺旋最优L2增益控制
7
作者 尚馨菲 谷志锋 +4 位作者 由学敏 杜巍 张建中 杨雯雯 王彪 《中国测试》 北大核心 2025年第7期172-178,188,共8页
为降低未建模动态及参数不确定性对表贴式永磁整流发电系统稳定性影响,解决传统滑模观测器存在的相位滞后和控制抖振的问题,采用k类函数超螺旋状态观测及凸优化线性矩阵不等式求解方法,提出一种速度观测超螺旋最优L2增益控制(super-twis... 为降低未建模动态及参数不确定性对表贴式永磁整流发电系统稳定性影响,解决传统滑模观测器存在的相位滞后和控制抖振的问题,采用k类函数超螺旋状态观测及凸优化线性矩阵不等式求解方法,提出一种速度观测超螺旋最优L2增益控制(super-twisting optimal L2-gain control,ST-OP-L2C)的新方法。为验证所提方法性能,与传统滑模观测器比例积分控制进行对比,在负载功率变化工作状态下,开展模型仿真验证及样机测试实验。仿真表明,相对于传统滑模观测器,含k类函数超螺旋状态观测器可以减小速度估计误差2 r/min以上,ST-OP-L2C可以明显降低整流电压、电磁转矩响应超调。测试结果表明,样机能够保证整流电压纹波小于0.5%,负载突变时,能够在0.2 s时间内实现整流电压稳定输出,且整流电压超调量较小,能够有效提高系统电源品质。 展开更多
关键词 永磁整流发电 k类函数超螺旋观测 超螺旋控制 最优L2增益控制
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一种电气化铁路接触网补偿装置在线监测系统的研制 被引量:6
8
作者 李苏晨 王硕禾 +1 位作者 唐卓 刘旭 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第11期148-151,共4页
针对电气化铁路供电安全检测系统中缺少对接触网补偿装置运行状态实时监测的问题,研制了补偿装置在线监测系统。该系统的监控终端以树莓派作为核心控制器,采集现场图像、温湿度以及坠砣至地面的距离,利用云服务器将数据上传至数据库进... 针对电气化铁路供电安全检测系统中缺少对接触网补偿装置运行状态实时监测的问题,研制了补偿装置在线监测系统。该系统的监控终端以树莓派作为核心控制器,采集现场图像、温湿度以及坠砣至地面的距离,利用云服务器将数据上传至数据库进行存储和分析;为解决工程中误报问题,在数据超限报警时加拍现场图像,利用数字图像处理技术实现二次判断并发出报警信息,形成闭环控制;工作人员可通过远程监控客户端的人机交互界面获取监测结果,并且可以对历史数据进行查询和下载。经实测,现场实测坠砣至地面的距离与系统测量数据的误差为0.08%,在允许范围内;当有异物遮挡测距探头时,摄像功能能够判断为异物入侵,可以有效避免误报警。该系统性能稳定,控制精度较高,实现了对补偿装置的实时监测,为机车的安全运行提供保障。 展开更多
关键词 电气化铁路 接触网 补偿装置 远程监控 数字图像处理技术 树莓派
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基于匹配追踪和变分模态分解的电气化铁路谐波检测 被引量:1
9
作者 翟宽宽 刘玉芝 +2 位作者 康晓锐 杨伟伟 王泽朝 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第2期176-182,共7页
为了治理牵引供电谐波问题,将变分模态分解(VMD)算法运用到电气化铁路的谐波检测中,提出一种基于匹配追踪(MP)算法和VMD算法的牵引供电系统谐波检测方法;该方法利用MP算法将原始信号稀疏分解并降噪,运用VMD算法实现各模态的有效分离,通... 为了治理牵引供电谐波问题,将变分模态分解(VMD)算法运用到电气化铁路的谐波检测中,提出一种基于匹配追踪(MP)算法和VMD算法的牵引供电系统谐波检测方法;该方法利用MP算法将原始信号稀疏分解并降噪,运用VMD算法实现各模态的有效分离,通过快速傅里叶变换得出特征信息。仿真实验结果和实测数据表明了该方法的有效性,与现有的几种谐波电流的检测方法进行对比分析,证明该方法能够更准确地检测出牵引供电系统的谐波含量。 展开更多
关键词 牵引供电 匹配追踪 变分模态分解 谐波
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基于优化变分模态分解的混凝土浅层空洞病害识别 被引量:2
10
作者 赵维刚 石壮 +3 位作者 杨勇 田秀淑 鞠景会 李一凡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期91-102,共12页
针对开放环境下混凝土空洞病害检测的病害特征识别中噪声干扰、成分识别问题进行了研究,提出了基于优化变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)与自由振动衰减速度的混凝土浅层病害声振信号识别方法。该研究建立... 针对开放环境下混凝土空洞病害检测的病害特征识别中噪声干扰、成分识别问题进行了研究,提出了基于优化变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)与自由振动衰减速度的混凝土浅层病害声振信号识别方法。该研究建立了混凝土浅层空洞病害的理论模型,仿真了不同工况下的病害特征频率及其变化规律;提出了基于IVMD的信号分解方法,设计了基于Tent混沌与柯西变异优化的麻雀搜索算法联合搜索变分模态分解的关键参数k和α,在最佳分解的基础上提出了基于自相关函数图形、相关系数、衰减系数与频域分布情况的浅层空洞病害本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)识别方法;选取幅值衰减评估了特征IMF的衰减速度,得出了基于振动衰减特征的空洞病害识别方法;通过预埋病害模型试验对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,基于IVMD的分解方法能够有效降低噪声及其他成分的干扰,提高空洞病害识别精度和准确度。 展开更多
关键词 病害检测 优化麻雀搜索算法 优化变分模态分解(IVMD) 时域衰减速度 声振法
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农业电气化系统电能质量闪变检测
11
作者 王刚 王硕禾 +2 位作者 陈祖成 刘治聪 赵绍策 《农业工程》 2018年第9期33-36,共4页
针对电网电压波动对农业用电所造成的影响,基于农业用点中电压波动和闪变的精确检测,对IEC推荐的闪变测量方法进行分析,提出一种联合抵消基波分量与分段线性拟合的方案对闪变仪进行改进,设计试验进行验证,结果表明经过修正后的闪变仪整... 针对电网电压波动对农业用电所造成的影响,基于农业用点中电压波动和闪变的精确检测,对IEC推荐的闪变测量方法进行分析,提出一种联合抵消基波分量与分段线性拟合的方案对闪变仪进行改进,设计试验进行验证,结果表明经过修正后的闪变仪整体性能增强与理论值更接近,尤其在低频段的精度显著增加此方案的可行性与优越性。 展开更多
关键词 农业用电 电能质量 闪变 检测
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基于R-L分数阶定义的CCM Flyback变换器建模与分析
12
作者 王硕禾 符屹男 +2 位作者 常宇健 杨鹏 李倩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期217-225,共9页
针对电容电感都为分数阶这一事实,利用分数阶微积分R-L定义和状态空间平均法,对工作在电感电流连续模式(CCM)下的分数阶Flyback变换器进行建模与分析。推导CCM分数阶Flyback变换器的静态工作点和小信号传递函数以及变换器工作在CCM模式... 针对电容电感都为分数阶这一事实,利用分数阶微积分R-L定义和状态空间平均法,对工作在电感电流连续模式(CCM)下的分数阶Flyback变换器进行建模与分析。推导CCM分数阶Flyback变换器的静态工作点和小信号传递函数以及变换器工作在CCM模式下的条件。其次,讨论Caputo模型与R-L导数模型的区别,得出在R-L分数阶定义下直流静态工作点不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数以及负载有关。最后,在PSIM中搭建R-L分数阶CCM Flyback变换器电路模型,得到不同分数阶电感电容阶数下分数阶Flyback变换器输出电压和电感电流的仿真波形,通过仿真结果与理论计算结果对比,验证所建模型的正确性,得出分数阶电感电容的阶数会影响闭环控制器的设计和分数阶模型能更加精确地描述Flyback变换器的工作特性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 电力电子 仿真平台 R-L定义 分数阶建模
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基于改进卷积神经网络的小目标检测算法 被引量:1
13
作者 张明 余志强 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期166-174,共9页
对于在检测时存在小尺度检测目标漏检、不精确等问题,提出一种改进的YOLO v4算法模型(F-YOLO v4)。利用改进的K均值聚类算法对数据集进行聚类,使得锚点框的大小更适用于目标检测;采用深度卷积和逐点卷积相结合的方法对通道内和通道间的... 对于在检测时存在小尺度检测目标漏检、不精确等问题,提出一种改进的YOLO v4算法模型(F-YOLO v4)。利用改进的K均值聚类算法对数据集进行聚类,使得锚点框的大小更适用于目标检测;采用深度卷积和逐点卷积相结合的方法对通道内和通道间的卷积进行分离,从而改善了原有的残差块;采用通道注意力机制对骨干网络进行改进的同时在PANet网络中添加RFB模块,增强特征提取能力,从而提高了对小目标的检测效果。实验结果表明,F-YOLO v4算法在KITTI数据集上平均精度均值达到了93.67%,与原算法对比提高了1.52百分点,并且比较目前其他主流网络有着较高的精确度。 展开更多
关键词 改进的YOLO v4算法 深度可分离卷积 注意力机制 RFB模块 小目标检测
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基于优化DeepLabv3+的智能化高速铁路安全区域划分算法研究
14
作者 王勇达 王硕禾 +3 位作者 朱钰 常宇健 蔡承才 赵瑞康 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期20-29,共10页
针对目前电气化铁路沿线复杂背景下铁路安全区域划分均需采用实际固定标准件为参照物且区域划分范围小等问题,提出一种无需参照物的高速铁路安全区域划分算法.首先基于无人机所采集图像中的相关参数计算出相应的GSD(地面采样间距)参数,... 针对目前电气化铁路沿线复杂背景下铁路安全区域划分均需采用实际固定标准件为参照物且区域划分范围小等问题,提出一种无需参照物的高速铁路安全区域划分算法.首先基于无人机所采集图像中的相关参数计算出相应的GSD(地面采样间距)参数,然后利用加入ECA-Net模块的DeepLabv3+模型对图像中的轨道进行精确分割.通过边缘检测、开运算、概率霍夫变换等一系列图像处理操作,提取出构成轨道的关键像素点,并运用最小二乘法进行轨道拟合,得出轨道数学表达式.最后,结合数学算法和GSD参数以及轨道数学表达式,完成安全区域的划分.实验结果表明,所提算法测量精度高达90%以上,无需选取固定参照物,适应性强、鲁棒性高,具有较高的实用性和可靠性. 展开更多
关键词 无人机 地面采样间距 DeepLabv3+ ECA-Net 安全区域
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基于IMHSA-MSCNN-BiLSTM的风机轴承故障诊断 被引量:8
15
作者 张家安 邓强 +1 位作者 马增强 李志军 《电子测量技术》 北大核心 2024年第7期170-176,共7页
由于风力发电机组的非平稳运行条件和周围恶劣的工作环境,风机轴承故障振动脉冲特征易被随机噪声干扰所淹没,这给准确检测滚动轴承故障造成了挑战。为了降低随机干扰对后续特征提取的影响和算法复杂度,提出了一种改进多头自注意力机制(I... 由于风力发电机组的非平稳运行条件和周围恶劣的工作环境,风机轴承故障振动脉冲特征易被随机噪声干扰所淹没,这给准确检测滚动轴承故障造成了挑战。为了降低随机干扰对后续特征提取的影响和算法复杂度,提出了一种改进多头自注意力机制(IMHSA)-多尺度卷积网络(MSCNN)-双向长短期记忆网络(BiLSTM)的风机轴承故障诊断方法。首先,由周期空洞自注意力和局部自注意力组成的IMHSA对特征进行增强,以减少随机干扰影响及特征增强过程中的时间消耗;然后,利用MSCNN-BiLSTM网络提取故障信号中的空间特征与长期依赖特征;最后,经全连接层和Softmax层输出风机轴承故障诊断结果,并采用实验台滚动轴承实际运行数据进行算例分析,通过与领域内其他同类方法的对比,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 风机轴承故障诊断 改进多头自注意力机制 多尺度卷积网络 双向长短期记忆网络
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基于知识和数据的牵引变压器状态评估系统 被引量:2
16
作者 娄杲 李少鹏 +2 位作者 田行军 陈怡菲 宋伟 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第9期3824-3833,共10页
为提高牵引供电关键设备态检修能力,设计了一套适用于铁路的牵引变压器服役健康管理系统。利用MATLAB在科学计算方面和C#在系统界面开发方面的优势进行互补。采用Mysql数据库和云服务器建立数据基本台账,以牵引变电所内变压器历史试验... 为提高牵引供电关键设备态检修能力,设计了一套适用于铁路的牵引变压器服役健康管理系统。利用MATLAB在科学计算方面和C#在系统界面开发方面的优势进行互补。采用Mysql数据库和云服务器建立数据基本台账,以牵引变电所内变压器历史试验数据为驱动,构建了主变压器机理和经验的状态评估模型。机理模型采用主观层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法确定主客观权重,选择云模型确定各指标的隶属度,最后进行模糊运算得到合适评语。选择主成分分析法-鲸鱼优化算法-支持向量机(principal component analysis-whale optimization algorithm-support vector machines,PCA-WOA-SVM)联合分类评估,利用合成少数过采样技术(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)对数据集过采样以平衡样本的完整性。结果表明,数据集均衡化后识别准确率为96.67%,比处理前提高5%。经验证,分级联合评估为牵引变压器开展状态评估与检修策略制定提供新思路,体现了该模型及系统的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 牵引变压器 状态评估 C#和MATLAB 知识模型 数据模型
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基于改进Chebyshev混沌映射的抗比相法IFM测频信号设计 被引量:2
17
作者 马月红 曹佳琦 +1 位作者 韩壮志 刘新悦 《电讯技术》 北大核心 2024年第8期1283-1290,共8页
为了降低雷达发射信号的载频被瞬时测频(Instantaneous Frequency Measuring, IFM)截获的概率,基于抗IFM接收机信号的设计原理,提出了一种运用新型混沌映射产生的强随机、宽间隔频率捷变序列的方法,对线性调频连续波信号(Linear Frequen... 为了降低雷达发射信号的载频被瞬时测频(Instantaneous Frequency Measuring, IFM)截获的概率,基于抗IFM接收机信号的设计原理,提出了一种运用新型混沌映射产生的强随机、宽间隔频率捷变序列的方法,对线性调频连续波信号(Linear Frequency Modulated Continuous Wave, LFMCW)的载频进行调制,设计了一种抗IFM测频信号。仿真结果表明,所提混沌映射具有强随机性以及高复杂度,并且IFM接收机对所设计信号载频进行测量时,90.5%的测量结果与真实值的绝对误差大于200 MHz, 77.5%的测量结果与真实值的绝对误差大于500 MHz,表明所设计的信号具有较好的抗截获性能,抗IFM测频效果良好。 展开更多
关键词 抗IFM测频 混沌映射 信号设计 抗截获性能
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分数阶移相全桥变换器的建模与优化控制
18
作者 陈新帅 刘玉芝 +1 位作者 杨鹏 李倩 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期97-111,共15页
基于电路中的分抗元件具有非整数阶特性,利用分数阶微积分理论和状态空间平均法,对分数阶移相全桥变换器进行建模与优化控制分析。建立了移相全桥变换器的分数阶状态平均方程,研究电感和电容的分数阶特性对移相全桥变换器频域特性的影... 基于电路中的分抗元件具有非整数阶特性,利用分数阶微积分理论和状态空间平均法,对分数阶移相全桥变换器进行建模与优化控制分析。建立了移相全桥变换器的分数阶状态平均方程,研究电感和电容的分数阶特性对移相全桥变换器频域特性的影响。结合遗传算法的优点,得到满足误差绝对值积分的最优分数阶比例积分(PIλ)控制器参数与最优整数阶比例积分(PI)控制器参数,并搭建了分数阶移相全桥变换器的电路仿真模型与不同控制器的仿真模型,进行了不同控制器、不同工况和负载变化下电路仿真结果的比较。结果表明:相较于整数阶PI控制器,分数阶PIλ控制器能够提供更优的控制性能,使分数阶移相全桥变换器具有更快的响应速度、更好的稳态性能和更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 分数阶移相全桥变换器 遗传算法 最优控制 分数阶比例积分控制
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基于特征注意匹配CYCLEGAN的高速列车轮对轴承数据均衡化方法
19
作者 刘素艳 汪浩宁 +1 位作者 马增强 苑宗昊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期32-43,共12页
高速列车滚动轴承一旦发生故障就会停车检修,导致样本数据极度不平衡。数据集的不平衡性会对故障诊断结果的准确性和稳定性产生重要影响。针对该问题,提出一种基于特征注意匹配(feature attention matching, FAM)和循环生成对抗网络(cyc... 高速列车滚动轴承一旦发生故障就会停车检修,导致样本数据极度不平衡。数据集的不平衡性会对故障诊断结果的准确性和稳定性产生重要影响。针对该问题,提出一种基于特征注意匹配(feature attention matching, FAM)和循环生成对抗网络(cycle-consistent generative adversarial networks, CYCLEGAN)的轴承不平衡数据处理CYCLEGAN-FAM方法,该方法在CYCLEGAN的判别器中加入特征注意匹配模块,对从真实图像和生成图像中提取的特征进行对齐,从而提高生成样本的质量。试验表明,该方法能够生成与真实样本高度相似的生成样本,并随着不平衡数据集被逐渐平衡,故障诊断的准确率在凯斯西储大学4类和10类数据集上分别达到了99.8%和99.2%,在QPZZ-II四类和十类数据集上分别达到了99.4%和99.6%。 展开更多
关键词 生成对抗网络 特征注意力匹配(FAM) 不均衡数据集 故障诊断
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基于数据分段拟合的受电弓性能检测误差补偿 被引量:1
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作者 赵二朋 李志琦 +1 位作者 牛青雨 冯文钊 《电子测量技术》 北大核心 2024年第16期17-23,共7页
静态接触力是评价受电弓性能的一项重要指标,也是衡量弓网接触质量的重要因素,直接影响着列车行驶安全。传统测量方法存在效率低、精度差等问题,本文基于物联网云、管、端的思路,研发了一种车载式受电弓性能检测装置,并提出了一种自适... 静态接触力是评价受电弓性能的一项重要指标,也是衡量弓网接触质量的重要因素,直接影响着列车行驶安全。传统测量方法存在效率低、精度差等问题,本文基于物联网云、管、端的思路,研发了一种车载式受电弓性能检测装置,并提出了一种自适应分段数据拟合算法,以优化检测精度。该算法将数据分段与曲线模型寻优同时进行,通过逐步扩大区间长度和多项式、指数、高斯、傅里叶、幂函数五种拟合模型的评估,在最优点实现自适应分段。实验表明,该拟合算法使检测装置的平均误差率从1.91%下降至0.21%,优于文中其他对比拟合算法,显示出良好的精度补偿效果。 展开更多
关键词 受电弓检测 静态接触力 误差补偿 分段拟合
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