基于阶次分析方法的齿轮箱齿轮故障诊断研究

研究了旋转机械非稳态振动信号分析中的计算阶次分析方法．分析了该方法在重采样过程中的采样率设置规则．利用插值算法实现了对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号的角域重采样,将其应用于齿轮箱加速过程故障诊断,成功识别了齿面磨损故障．结果显示,阶次分析法能有效避免传统频谱方法出现的频率模糊现象,在处理非平稳转速变化信号时具有独特的优越性．     

基于高斯和-容积Kalman滤波的高轨双星辐射源跟踪

高轨双星系统可通过测量辐射源信号的到达时差、频差和到达高轨卫星的多普勒频移,跟踪沿地球表面巡航且载频固定、已知的运动辐射源。针对辐射源运动方程和观测方程的强非线性,提出了基于高斯和框架与5阶容积Kalman滤波的运动辐射源跟踪算法GS-5CKF。算法将起始时刻的时差观测量所确定的处于地球表面的时差线按辐射源经度等间隔划分,初始化多个并行的5阶容积Kalman滤波器,线性组合各滤波器每个时刻的输出以获得辐射源运动状态的估计。针对5阶容积Kalman滤波器,提出了相应的非线性测度并引入滤波器分裂与合并,以提高跟踪精度并保持GS-5CKF算法计算复杂度基本不变。仿真表明,相对仅使用单个5阶容积Kalman滤波器和基于高斯和框架但使用3阶容积Kalman滤波器的GS-3CKF等算法,提出的跟踪算法具有更高的估计精度。     

基于阶次跟踪的旋转机械启动过程振动分析

旋转机械运转时其旋转部件产生的振动和噪声所表现出的特征和轴的转速有密切关系。在这类故障的特征分析中,使用阶次跟踪分析法比一般的频域分析更具有优势。对2种典型的阶次跟踪法进行了论述,在此基础上用2个仿真信号对旋转机械启动过程进行了模拟分析,并得到了比较理想的结果。     

基于阶次小波包与粗糙集的轴承故障诊断

针对齿轮箱启动过程中振动信号表现为非平稳、非高斯特征及传统诊断方法诊断精度不高的现状,将阶次小波包和粗糙集理论引入轴承的故障诊断中,提出了一种新的故障诊断方法。首先利用阶次跟踪算法对瞬态振动信号进行重采样,得到等角度分布振动信号,其次采用小波包对该信号分解—重构,并对每个频段的能量进行归一化,构成特征向量,通过粗糙集理论得到清晰、简明的决策规则,最后通过故障实例验证该方法的有效性。     

基于圆柱体缺陷构件的超声探伤重构研究

圆柱体构件中非轴对称人造缺陷偏心圆孔的超声探伤一直是无损检测的难点。基于脉冲反射原理设计超声实验平台,根据检测回波信号判定偏心圆孔缺陷所呈现的特征。在实验研究基础上,针对声场在圆柱体工件内部的传播情况,根据惠更斯原理以圆柱体为发射声源,基于k-wave仿真工具箱建立仿真平台,并利用声学传感器接收声波信号,设计的仿真平台能够实现360°同时刻采集工件的发射信号,同时利用传播过程中声压强弱的变化构建声场模型。根据采集的信号采用逆时反演重构模型,直观可视化地重构了内部缺陷的位置形状信息。     

基于实值离散Gabor变换的阶比跟踪滤波

提出了基于实值离散Gabor变换的阶比跟踪滤波方法．分析了阶比跟踪滤波为时频滤波的实质,给出了如何通过实值离散Gabor变换实现阶比跟踪滤波的步骤．通过对仿真信号阶比跟踪滤波前后的时频分布、阶比谱和时域信号对比,证实本方法能有效滤除阶比混叠成分．通过延长信号两端采样长度的方法可以消除阶比跟踪滤波后端点的误差．     

巡航飞行航向位置实时跟踪PID控制器设计

针对空速保持巡航飞行中航路点到达时刻易受阵风干扰影响的问题,设计了基于地速控制的航向位置跟踪控制器。空速控制中为抑制高频阵风引起推力不平静需在反馈中加入互补滤波器,而地速反馈可以同时抑制阵风对推力和地速的干扰,通过PID控制实际航向位置跟踪理想航迹上移动虚拟目标,使到达各个航路点时刻准确可控。将其应用到飞机的纵向动力学仿真模型中,仿真结果表明在交变阵风干扰情况下航向位置和地速能精确跟踪相应的参考信号。     

基于TOA预测的非同步照射辐射源定位算法

针对现有基于TDOA的定位算法难以适应辐射源信号非同步到达的实时定位问题,提出了一种基于TOA预测的非同步照射辐射源定位算法。该算法采用脉冲样本图外推法通过各站接收的短时脉冲列计算TDOA序列(TDOAs),并通过牛顿迭代法实现对辐射源位置的初步估计。对新到达的脉冲采用脉冲样本图外推法进行TOA预测,判别脉冲属性,进而获得新的TDOA测量值,然后采用扩展卡尔曼滤波算法实现对辐射源位置的实时更新。仿真分析表明:该算法解决了非同步照射引起的难以计算TDOA的问题,并增强了处理的实时性。     

基于DSP的电视跟踪系统算法设计

研究基于ADSP21020高速DSP芯片构成的实时电视跟踪系统的图象采集。分割、跟踪定位和跟踪波门设计等算法,并给出算法实现的流程图。     

基于FPGA的雷达脉冲压缩处理器设计

FPGA和DSP技术在数字脉冲压缩系统中已得到广泛应用,但采用DSP芯片运算量大,设备复杂,成本高.提出了一种基于FPGA的适用于中小压缩比情况的数字脉冲压缩处理器的设计方案,能够实现M序列码和线性调频等多种信号的脉冲压缩,仿真结果表明,该处理器具有使用灵活、便于功能扩展和成本低的特点.     

基于缸盖振动的燃油喷射系统故障诊断

对V型12缸柴油机缸盖振动燃烧段信号与缸内压力进行了时域对比,分析了失火时的缸盖振动响应,研究了供油规律随转速变化情况。分析表明缸盖振动中包含喷油器针阀落座的振动响应,研究了基于短时能量动态双阈值端点检测提取针阀落座响应时间特征的方法,利用振动信号的峰值加速度来表征针阀落座的强度。在不同工况及不同状态下提取了针阀落座时间及强度的振动特征,结果表明：振动特征能够有效反映针阀的工作情况,可以用于燃油喷射系统故障的诊断。     

机械状态振动烈度监测方法研究

介绍了振动标准和振动测量的基本现状,分析了振动烈度的时域和频域计算方法,后者对信号类型的适用性强,对计算频率范围的选择灵活,避免了利用微积分进行信号类型转换和滤波等复杂处理,通过实例给出了应用振动烈度监测机械设备状态的注意事项。     

转子碰摩情况下瞬时转速变化规律的仿真研究

考虑到碰摩会造成转子瞬时转速波动的实际情况,对已广泛应用的弹性模型进行了改进,建立了考虑转子瞬时转速波动的转子碰摩仿真模型。利用该模型仿真计算了不同转速下轴心轨迹和瞬时转速波形、频谱,发现在碰摩严重程度不同的情况下,转子瞬时转速有着明显的规律性变化。     

用于动平衡测试的MDAC窄带跟踪滤波器

为了从强干扰噪声中提取出与转速同频的振动分量,且适应转速波动时的情形,利用互相关原理导出了跟踪滤波方法,并采用乘法数模转换器(MDAC)设计并实现了窄带跟踪滤波器。实验结果表明,其增益相对误差优于0.2%,相位绝对误差优于0.4°,当转速变化率不超过9000r/min2时,滤波器的输出能够跟踪转速的变化。该滤波器能较好地满足动平衡测试的需要。     

基于符号树信息熵的机械振动瞬态信号特征提取

用简单的二进制划分简要说明了信号符号化问题,给出了二进制划分下符号树结构及其Shannon熵计算方法,叙述了符号序列编码方法和符号序列直方图的作用,提交了符号时间序列分析的计算机流程图,对内燃机机身振动信号和转轴振动信号用符号树信息熵进行了特征提取。     

微陀螺仪检测平衡回路建立与验证

基于梳齿电容微结构,分析了电压驱动梳齿电容振动产生静电力的工作原理;针对微陀螺仪开环直接检测的不足,采用静电力平衡哥氏力的方法构建平衡回路,抑制哥氏振动。提取了微陀螺仪哥氏输出信号振动幅值;以哥氏振动幅值为控制量,设计了微陀螺仪检测平衡回路。仿真和实验表明构建的检测平衡回路能够有效地平衡哥氏力,抑制哥氏振动,使质量块回到平衡位置,微陀螺仪标度因数线性度和对称性有显著提高,测量范围、阈值和分辨率等性能均有不同程度改善。     

机械振动烈度的频域算法研究

在理论分析的基础上,研究了利用DFT在频域计算振动烈度的方法,并结合实践经验,给出了实际应用中的注意事项。在频域计算振动烈度,对振动信号类型和计算频率范围选择具有较强灵活性,避免了在时域利用微积分进行信号类型转换和选频滤波等处理过程。     

坦克底盘角振动对火炮射击精度影响机理研究

实车试验表明,在行进间射击试验时,当车辆超过一定车速(行进间射击车速)时,射击精度或射击命中率会发生大幅度的下降。针对这个问题,建立了坦克底盘角振动导致的射击偏差的数学模型;并结合实车试验数据,对射击延迟时间内底盘角振动造成的火炮射击偏差进行了全面分析。分析研究表明:在相同的行驶车速条件下,车辆底盘角速度、姿态角变化量随着射击延迟时间的增大而增大;在相同的射击延迟时间内,车辆底盘角速度、姿态角变化量与射角偏差随着行驶车速的增大而增大;其中射角偏差引起的目标距离偏差是弹丸横向速度导致的目标距离偏差的3倍~5倍。因此,随着行驶车速增加而增加的射角偏差增大是行进间射击车速受限的主要原因。     

基于振动分析的坦克柴油机汽缸燃烧压力检测方法

针对在坦克实车上不易直接测量柴油机汽缸压力的问题,提出了一种通过测量柴油机汽缸盖振动信号来间接检测汽缸燃烧压力的方法。在某型坦克柴油机上同步测量了汽缸燃烧压力、汽缸盖振动信号和变速箱振动信号,利用自适应滤波方法滤除了汽缸盖振动信号中包含的变速箱振动信号形成的噪声干扰,利用配气相位从时间域分离出由气体燃烧压力激发的振动信号,利用Hilbert变换和小波分解方法分别提取了振动信号和压力信号的特征波形。建立了RBF神经网络模型,以汽缸盖振动信号的包络作为网络输入,实现了汽缸燃烧压力的间接检测。