基于动力学仿真的行星变速箱故障机理研究

针对某型行星变速箱故障机理研究欠缺和故障诊断困难的问题,在刚柔耦合动力学理论和齿轮故障信号模型基础上,建立了行星变速箱齿轮-箱体刚柔耦合动力学模型,分别计算行星变速箱正常状态和齿轮故障下的齿轮啮合力和箱体表面振动信号,进而研究齿轮故障机理,最后通过对故障模拟试验采集的实测信号与仿真信号的频谱成分对比,验证了所建模型的正确性。结果表明:齿轮发生故障时,振动信号频谱会出现相应的特征边频带。     

基于空间采样法的齿轮调相振动信号解调

在对机械设备的齿轮部件进行振动监测时,由于载荷以及转速波动等因素的影响,会引起振动信号的相位调制,使得频谱严重失真.通过对调相现象的理论分析和数值仿真计算,提出了基于空间采样的齿轮振动调相信号的解调方法,结果表明,该方法可以获得有价值的振动信号,从而进行有效的齿轮故障诊断.     

基于LCD与双谱分析的齿轮故障特征提取

针对齿轮故障时振动信号复杂、特征提取困难的问题,提出采用局部特征尺度分解(Local Characteristicscale Decomposition,LCD)与双谱分析相结合的故障特征提取方法。首先,利用LCD分解法对振动信号进行分解,并结合贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC)和峭度时间序列互相关系数2个指标对内禀尺度分量(Intrinsic Scale Component,ISC)进行筛选;其次,利用双谱分析法对所选取的ISC分量进行融合,提取双谱熵作为特征量;最后,运用该方法实现齿轮振动信号故障特征的提取,并通过齿轮预置故障试验验证了该方法的有效性。     

人字齿轮振动模型的解算方法

对人字齿轮传动装置振动模型的解算方法进行了分析讨论 .从中得出在齿轮传动系统振动模型中 ,从参数的确定到模型定量的求解 ,经常不得不采用有限元计算方法 .对于齿轮箱体的分析模型 ,只能采用有限元法建立 ,而对于齿轮的固有振动特性的确定更是离不开有限元方法 ,因此齿轮箱的振动特性的求解除了试验方法之外 ,有限元法应作为基本方法 .     

基于高阶谱分析的机械故障特征识别

在分析高阶累积量与高阶谱的理论基础上，利用高阶谱可以抑制加性高斯噪声的性质，研究了基于高阶谱分析的机械故障特征提取方法，提出了基于双谱估计的齿轮故障诊断的方法。通过对齿轮信号的双谱特征图谱进行分析比较，成功地对齿轮的正常稳态振动信号、正常瞬态振动信号以及磨损瞬态信号进行了识别，效果十分显著。     

关联维数在齿轮箱振动信号特征提取中的应用

论述了关联维数的基本概念和性质,给出了定量描述分形特征的重要参数———关联维数的计算方法,分析了齿轮箱故障时振动的特点.通过对试验获取的齿轮故障振动信号进行分析计算,确定了关联维数与齿轮箱故障程度之间的联系.结果表明,齿轮箱的不同运行情况对应的关联维数有明显不同.因此,可用关联维数作为区分齿轮箱工作状态的特征参数.     

基于时域平均的齿轮故障诊断

提出了信号时域平均处理的新算法,解决了周期截断误差对平均结果的影响,并对测取的齿轮箱齿轮故障振动信号进行了处理。实验结果表明:该方法在齿轮故障信号的处理中能够消除背景噪声的影响,取得比较理想的效果。     

混沌信号脉冲同步技术在雷达中的应用

依据混沌系统的脉冲同步特性,结合数字信号处理技术,可以得到原发射信号的时间延迟信号与变时间尺度信号.据此提出脉冲同步技术在混沌雷达系统中的应用方案,给出连续混沌信号雷达的结构框架.仿真实例以Colpitts电路产生的混沌信号为雷达发射信号,验证了基于脉冲同步的混沌信号时延与变时间尺度技术应用于混沌雷达的可行性.混沌雷达系统中的信号处理部分以宽带互模糊函数为工具,根据宽带模糊函数的定义给出了混沌信号雷达信号处理部分的详细框图.     

基于MUDW和峭度的齿轮故障信号预处理方法

针对齿轮故障信号特征提取困难、易淹没在噪声干扰中等问题,采用形态非抽样小波(Morphological UnDecimated Wavelet,MUDW)分解和峭度对振动信号进行预处理,以强化齿轮故障信号特征和提高特征信息比重。首先,采用MUDW对信号进行分解,利用网格搜索法优选其初始参数;然后,采用峭度作为评价指标来表征各分解层近似信号对故障特征的贡献量,在此基础上进行加权融合运算,以提高有用的近似信号比重;最后,利用仿真信号和实测的齿轮故障振动信号验证了该方法的有效性和实用性。     

人字齿轮传动的振动理论分析模型

通过研究分析直齿轮和斜齿轮等的扭转振动分析模型、啮合耦合型振动分析模型 ,结合人字齿轮传动的特点 ,建立了人字齿轮传动的振动理论分析模型 .     

一个新混沌系统的混沌控制与同步

针对一个新的三维自治混沌系统,研究了该系统的控制与同步现象。根据李雅普诺夫稳定性理论,运用自适应控制方法对该系统进行了混沌控制,设计了实现其同步的一个非线性控制器,运用Matlab数值仿真验证了设计的有效性。     

用混沌运动生成伪自然图像

混沌运动的确定性与随机性规律反映了现实世界中有序与无序相伴、简单与复杂一致的规律 ,利用混沌运动的方式控制像素色彩 ,可以生成反映现实世界混沌本质的伪自然图像 .通过改变动力学系统的参数 ,可以改变系统的运动形态 ,从而得到不同的伪自然图像 .     

非线性转子系统碰摩现象的动力学仿真

针对一类非线性转子系统 ,建立了碰摩模型。在此基础上 ,通过模型的动力学仿真分析 ,研究了非线性碰摩转子系统的同频、倍频、分频、拟周期和混沌振动及其出现特点。其中揭示的振动特征对转子系统的状态识别与诊断具有一定的意义     

混沌理论在雷达中的应用

混沌动力学作为一门新学科已经引起了世界各国科学界的重视,是近年来非线性科学领域的热门学科,混沌系统初值的敏感性和两个混沌系统间同步的实现,使得混沌用于保密通信成为可能,海杂波的混沌特性使人们开始探索混沌在雷达中的应用.研究表明,混沌在杂波分析与建模、信号检测、目标识别及伪随机码波形设计等领域内取得了可喜的成果.研究了混沌在雷达中的应用,分析了目前混沌在雷达中的应用现状,预测了未来研究发展的趋势.     

基于状态观测器的混沌系统鲁棒同步设计

研究了在有界干扰情况下一类非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题。基于Sylvester矩阵方程的参数化解,将非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题转化为带有约束条件的优化问题,通过解决该优化问题得到鲁棒同步状态观测器的增益矩阵,从而达到了干扰信号解耦目的。数值算例及其仿真结果表明:该非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器的设计方法是简单有效的。     

混沌信号处理

描述了混沌特征参量 ,包括Lyapunov指数和分形维 ;讨论了信号相空间重构和Takens嵌入定理 ,以及嵌入维数、时间延迟等参数。还阐述应用神经网络进行混沌信号非线性处理     

混沌Lurie系统同步在保密通信中的应用

鉴于Lurie系统在工程中的普遍性,研究了混沌Lurie系统同步在保密通信中的应用.以Lyapunov稳定性理论为基础,通过求解一个Riccati方程,给出同步控制律,并将其应用于通过混沌掩盖实现保密通信的驱动一响应系统.仿真表明,即使传输幅度较大的信息信号,混沌Lurie系统也能对其实现较好的掩盖,驱动一响应系统能够迅速同步,并且同步过程没有超调或振荡.     

超声速二元机翼随机混沌运动分析

以考虑随机扰动的超声速二元机翼为研究对象,采用Kapitaniak方法对超声速二元机翼的随机混沌特性进行研究。采用三阶活塞理论推导超声速二元机翼的非线性气动力和气动力矩,建立考虑随机扰动、具有俯仰立方非线性的机翼2自由度运动微分方程,并将其写成4维状态方程的形式;采用中心流形方法对系统进行降维,将系统状态方程从4维降为2维;再联合利用累积量截断法、非高斯截断法获得系统的二维联合概率密度函数及系统的概率时差图,采用Kapitaniak方法分析系统在不同扰动强度下的随机混沌特性;采用系统响应、庞加莱截面图及最大Lyapunov指数等对系统的随机混沌特性进行验证。本研究对超声速二元机翼在复杂环境下的稳定性、安全性及响应特性等研究具有重要的促进作用。     

一类新型混沌动力学系统的自适应控制及同步研究

讨论了一类新型混沌动力学系统的自适应控制及同步问题。利用Lyapunov稳定性理论,得出了该类混沌系统的自适应控制方法;将该类系统作为驱动系统和响应系统,实现了在不同初值且参数未知情况下的自适应同步;进行了数值模拟,验证了相关结论。     

基于自适应控制策略下的Rossler和Chen混沌系统的同步

讨论了2个著名的混沌系统的混沌同步控制问题.在响应系统与驱动系统具有相同的结构,但未知驱动系统参数的情况下,设计出了有效的自适应控制器,实现了系统间的全局状态同步.仿真结果验证了该控制器的有效性.