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Feature Extraction and Recognition for Rolling Element Bearing Fault Utilizing Short-Time Fourier Transform and Non-negative Matrix Factorization

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2015年第1期28卷 96-105页

作者： gao huizhong LIANG Lin CHEN Xiaoguang XU Guanghua School of Mechanical Engineering Xi'an Jiaotong University The 705 Research Institute China Shipbuilding Industry Corporation Key Laboratory for Modern Design and Rotor-Bearing System of Education Ministry Xi'an Jiaotong University State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering Xi'an Jiaotong University

Due to the non-stationary characteristics of vibration signals acquired from rolling element bearing fault, thc time-frequency analysis is often applied to describe the local information of these unstable signals smartly. However, it is difficult to classitythe high dimensional feature matrix directly because of too large dimensions for many classifiers. This paper combines the concepts of time-frequency distribution（TFD） with non-negative matrix factorization（NMF）, and proposes a novel TFD matrix factorization method to enhance representation and identification of bearing fault. Throughout this method, the TFD of a vibration signal is firstly accomplished to describe the localized faults with short-time Fourier transform（STFT）. Then, the supervised NMF mapping is adopted to extract the fault features from TFD. Meanwhile, the fault samples can be clustered and recognized automatically by using the clustering property of NMF. The proposed method takes advantages of the NMF in the parts-based representation and the adaptive clustering. The localized fault features of interest can be extracted as well. To evaluate the performance of the proposed method, the 9 kinds of the bearing fault on a test bench is performed. The proposed method can effectively identify the fault severity and different fault types. Moreover, in comparison with the artificial neural network（ANN）, NMF yields 99.3% mean accuracy which is much superior to ANN. This research presents a simple and practical resolution for the fault diagnosis problem of rolling element bearing in high dimensional feature space.

关键词： time-frequency distribution non-negative matrix factorization rolling element bearing feature extraction

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Economical operation of Baosteel's oxygen generating system

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Baosteel Technical Research 2009年第3期3卷 27-31页

作者： ZHU huizhong gao Yuan GU Yunjie MA Yi Energy ＆ Environment Department Baoshan Iron ＆ Steel Co.Ltd.Shanghai 200941China

Baosteel＇s 60000 m^3/h air separation unit （ASU） is the largest oxygen generating system in China. The operational cost of such a giant system is very high. How to reduce the operational cost is a critical issue. This paper discusses the system＇s characteristics,the current operational status and the difficulties in reducing the cost,and analyzes relevant indicators, such as the technical and economical indicators of individual units and systems as well as the indicators concerning the costs. The relationship between the cost and each economical indicator and measures to optimize an economical operation of the oxygen generating system are also discussed in this paper.

关键词： large-scale air separation unit oxygen generating system oxygen dispersion rate

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关于《在完全分配格上诱导映射》的注记

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上海机械学院学报 1986年第1期 19-23页

作者：高惠中上海机械学院基础部

本文进一步研讨了在格上诱导映射的有关性质。对于映射g:L1→L2,在L1为完全分配格、L2为格的条件下,讨论了g保极小集的充要条件,并且建立了与此有关的几个结果,从而分别改进了[1]文的定理2.11（111）和定理4.6的条件。

关键词：拓扑

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基于卡尔曼滤波的闭式循环蒸汽温度在线处理方法

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水下无人系统学报 2023年第5期31卷 771-777页

作者：高慧中刘洋马为峰宗潇郭兆元中国船舶集团有限公司第705研究所陕西西安710077

Li/SF_6能源系统是一种新型高能热源,其能量密度高、无产物排放的特点可支持水下装备构建闭式循环动力系统。能源系统中的螺旋管出口温度作为影响反应过程的关键反馈量,在测量噪声和系统噪声干扰下会影响系统调控精度和稳定性,对航行器... 详细信息

Li/SF_6能源系统是一种新型高能热源,其能量密度高、无产物排放的特点可支持水下装备构建闭式循环动力系统。能源系统中的螺旋管出口温度作为影响反应过程的关键反馈量,在测量噪声和系统噪声干扰下会影响系统调控精度和稳定性,对航行器的可靠工作产生负面作用。文中基于一维分布参数法仿真得到的蒸汽出口温度变化曲线,针对常用降噪方法的不足,设计了一种基于卡尔曼滤波原理在线降噪处理方法。经过与常规采用的滑动平均滤波和1阶低通滤波方法的对比可知,该方法不仅在误差概率分布、信噪比方面具有明显优势,而且能够缩短系统稳定时间,改善系统动态特性。

关键词：闭式循环卡尔曼滤波蒸汽温度信号处理

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黑曲霉An-76 β-木聚糖酶的诱导合成

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生物工程学报 1990年第1期6卷 73-75页

作者：陈惠忠高培基王祖农山东大学微生物研究所

木聚糖是植物半纤维素的主要成分。产生降解木聚糖酶类的微生物分布非常广泛。木聚糖酶类主要包括。(1)内切β-木聚糖酶(2)外切β-木聚糖酶(3)β-木糖苷酶。

关键词：黑曲霉聚糖酶合成

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基于VBA矢量图形识别技术的多源地质信息数据化转换方法

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隧道建设（中英文） 2020年第3期40卷 371-378页

作者：周振建陈馈高会中褚长海张合沛任颖莹盾构及掘进技术国家重点实验室河南郑州450001 中铁隧道局集团有限公司广东广州511458

机器学习算法是全断面隧道掘进机智能化施工技术研究的重要技术手段,其需要大量全面详细的数据化地质信息为基础,而岩土勘察报告的图、表、文字描述等地质信息却无法直接被机器学习算法辨识。为解决这个问题,提出多源地质信息的数据化... 详细信息

机器学习算法是全断面隧道掘进机智能化施工技术研究的重要技术手段,其需要大量全面详细的数据化地质信息为基础,而岩土勘察报告的图、表、文字描述等地质信息却无法直接被机器学习算法辨识。为解决这个问题,提出多源地质信息的数据化转换方法,即通过编程对CAD、Excel进行操作,利用VBA矢量图形识别技术,以给定的参考线为定位基础,自动辨识CAD地质纵断面矢量图中隧道穿越的地层,并与岩土勘察报告中的多源地质信息融合,从而得到机器学习算法可辨识的数据化地质信息。与传统人工法相比,能极大提高效率和数据的准确度,并且可灵活调整数据密度以满足不同需求。通过在全断面隧道掘进机智能辅助掘进研究中进行应用,取得了良好的效果。

关键词：全断面隧道掘进机地质信息数据化转换地层识别 VBA

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状态反馈PID控制方法在300MW机组的应用

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河北电力技术 2015年第1期34卷 55-57,60页

作者：高会忠要亚坤大唐清苑热电有限公司河北保定071000

针对300 MW机组过热蒸汽温度自动调节稳定性难以控制的问题,提出采用带状态观测器的状态反馈PID控制和常规串级PID控制理论相结合的控制方法,分析状态反馈期望极点的配置过程、仿真试验及现场试验,结果表明带有状态观测器的状态反馈PID... 详细信息

针对300 MW机组过热蒸汽温度自动调节稳定性难以控制的问题,提出采用带状态观测器的状态反馈PID控制和常规串级PID控制理论相结合的控制方法,分析状态反馈期望极点的配置过程、仿真试验及现场试验,结果表明带有状态观测器的状态反馈PID控制使得系统的调节速度变快、超调量减小、稳定性强,优于常规串级PID控制。

关键词：状态反馈PID 串级PID 过热汽温控制状态观测器

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隧道智能检测车表观检测系统设计与应用研究

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隧道建设（中英文） 2023年第S1期43卷 576-590页

作者：蒋永强郭静闫贺王百泉冯国峰高会中中铁隧道局集团有限公司广东广州511458 中国国家铁路集团有限公司北京100000 广东省隧道结构智能监控与维护企业重点实验室广东广州511458 盾构及掘进技术国家重点实验室河南郑州450001

隧道病害对隧道正常运营造成了安全隐患,虽然当前已开展隧道病害检测相关研究,但是仍然存在图像采集质量差、检测速度慢、定位不准确等技术瓶颈。为解决上述问题,设计隧道检测车表观检测系统。该系统包括机器视觉、高精度定位、智能同... 详细信息

隧道病害对隧道正常运营造成了安全隐患,虽然当前已开展隧道病害检测相关研究,但是仍然存在图像采集质量差、检测速度慢、定位不准确等技术瓶颈。为解决上述问题,设计隧道检测车表观检测系统。该系统包括机器视觉、高精度定位、智能同步控制3个子系统,具备铁路隧道与公路隧道病害检测能力。根据铁路隧道和公路隧道的理论断面尺寸,对面阵相机图像采集系统进行设计,包括相机的选型和多个相机在3D空间中的布局等。现场测试结果表明,采用该设计方案,能够发现宽度0.2 mm的病害,为隧道养护提供科学依据和合理建议。

关键词：隧道检测车隧道表观检测技术隧道病害病害识别

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关于R的Fuzzy映射及其性质

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上海理工大学学报 1987年第4期19卷 1-5页

作者：高惠中马建章上海机械学院基础部

本文在关于Fuzzy关系R的映射定义的基础上,给出了逆映射的定义,并得到Fuzzy映射集(F,∪,∩,c)与Fuzzy关系集(F(U×U),∪,∩,c)之间存在格同构等一些结果。

关键词：模糊数学

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基于水资源价值流的跨多区域横向生态补偿标准研究

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2023年第3期21卷 203-211页

作者：高慧忠许凤冉陈娟张春玲李向东中国水利水电科学研究院北京100038 张家口市水务局水资源管理中心河北张家口075000 青海省水利水电勘测设计研究院青海西宁810002

流域生态补偿对弥补区域间水资源保护外部效应,协调各区域可持续发展具有重要意义。我国正在加快推进跨区域横向补偿机制,如何合理测算各区域间生态补偿标准是主要难点和关键问题。本文建立基于水资源价值流的跨多区域横向生态补偿标准... 详细信息

流域生态补偿对弥补区域间水资源保护外部效应,协调各区域可持续发展具有重要意义。我国正在加快推进跨区域横向补偿机制,如何合理测算各区域间生态补偿标准是主要难点和关键问题。本文建立基于水资源价值流的跨多区域横向生态补偿标准测算模型,建立水资源保护产生价值的运移传递关系矩阵,计算多区域间的补偿标准,并应用于东江流域,对东江流域各区域逐级进行生态补偿标准测算。利用2017年统计数据进行计算,得到作为补偿对象的赣州和河源应获得的生态补偿量分别为6.67亿元、15.61亿元,下游惠州、东莞、深圳、广州和中国香港应承担的生态补偿量分别为4.89亿元、6.87亿元、4.18亿元、3.03亿元和3.30亿元,可为确定流域内跨多区域的生态补偿标准提供支撑。

关键词：流域生态补偿横向补偿水资源价值流补偿标准东江流域

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