结合振动特征优选和GWOA-XGBoost的电机轴承故障诊断

为解决电机轴承故障状态难以识别,从而造成诊断精度不高的情况,提出了一种基于信号特征提取与极限梯度提升算法(extreme gradient boosting, XGBoost)结合的电机轴承故障诊断模型。使用优化的变分模态分解获得振动信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量,再基于多尺度熵理论计算各IMF分量的多尺度熵值进行特征重构。在鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)中引入遗传算法的选择、交叉、变异操作对WOA进行改进。用改进的WOA算法对XGBoost的超参数进行寻优,获得了帮助XGBoost取得最优分类效果的超参数组合,将7种不同故障类型的振动信号进行重构后输入优化的XGBoost模型进行故障诊断。实验结果表明,所提GWOA-XGBoost模型的电机轴承故障诊断精度能够达到97.14%,相较于传统诊断方法,性能提升效果显著。     

一种高精度六面体广义协调元

在八节点六面体等参单元的基础上在其各个面的法向方向上增加一个自由度 ,同时为了提高精度 ,改善其性能 ,消除几何敏感性 ,又引入七个非协调的内部位移函数和一个泡状函数作为附加位移。数值计算表明该单元的性能良好。     

一种新的时频分析方法

首先分析了传统时频分析方法的特点及其局限性,而后评述了一种最新的适用于非平稳、非线性信号的通用的时频分析方法--基于经验的模式分解及希尔伯特变换谱,指出了该方法需进一步研究的有关问题     

面向任务的战时装备维修保障过程建模

针对战时装备维修保障过程建模的复杂性和抽象性,在对任务、面向任务和任务分解等概念进行深入分析的基础上,提出了一种面向任务的系统建模方法.该方法将系统建模过程概括为——系统结构及运行过程描述、任务分解和行为建模.该方法不仅可以通过继承和重载,使建立的任务模型和行动模型之间产生必然的联系,而且可以加强模型的重用性和自治性,有效提高仿真模型的灵活性,从而为战时装备维修保障仿真提供了一种有效建模方法.     

地空导弹营火力单元仿真设计

地空导弹营是地面防空作战中的基本火力单元,在现代要地防空和要点防空作战中具有非常重要的地位和作用,基于某大型仿真试验系统的应用背景,对地空导弹营的主要指挥功能和性能、工作流程、仿真模型等进行了仿真设计,为地空导弹营火力单元模拟器的开发提供了相应的理论依据.     

模糊综合评判的同类地空导弹火力单元作战能力评估

除实弹射击考评外,如何利用非实弹射击演练和平时可获取的信息,对武器系统同类的不同火力单元的作战能力做出科学评估,是现实而又迫切需要解决的问题.基于已建立的同类地空导弹火力单元作战能力的评价体系,运用AHP法和模糊数学建立了火力单元作战能力的三级模糊综合评判模型,给出了基于等级区间非均等划分的百分制和区间中值评定等级行向量下的具体评估算例,为同类地空导弹火力单元作战能力的科学量化评估做了有益探索.     

弹性压应力波作用下直杆动力失稳的差分解

以受载端简支、远端固支弹性直杆为例,通过对直杆微元的动力平衡分析导出了直杆动力失稳的控制方程,这与用哈密顿原理得出的方程完全一致。利用差分方法求解了动力屈曲方程,解出了动力失稳模态以及临界力参数和动力特征参数的值。特别分析了随着动力特征参数由零增加到一定值后,由静力失稳模态过渡到动力失稳模态的过程。结果表明,对于等效长度直杆,动力失稳临界压力要远大于静力失稳的临界压力。     

一种非对称鲁棒性盲水印算法

针对数字图像版权保护,提出一种非对称鲁棒性盲数字水印方法。通过将水印嵌入到最少受图像改变影响的子空间,使嵌入水印具有鲁棒性,且通过对特征子空间的选取限制,使算法具有较高的检测概率和安全性以及较低的虚警概率。同时,水印嵌入矩阵与提取矩阵不同,它可公开除密钥外的所有其它的信息,而且能实现水印盲提取。实验结果证明了该算法的鲁棒性。     

多输出性能下的重要性测度指标及其求解方法

针对基于马氏距离的重要性测度存在的问题,提出了基于谱分解加权摩尔彭罗斯马氏距离的重要性测度指标,通过构造多输出协方差阵的广义逆矩阵以及谱分解的策略,有效解决了协方差阵求逆奇异情况以及由于未能充分考虑多输出之间的相互关系而导致的错误识别重要变量的问题,克服了基于马氏距离指标的局限性。数值算例与工程算例结果表明:所提重要性测度可以更加准确地获得输入变量对结构系统多输出性能随机取值特征贡献的排序,从而为可靠性设计提供充分的信息。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。