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隐极式无刷直流电机转子初始位置估计

中国电机工程学报 2012年第33期32卷 105-110,182页

作者：王强王友仁孔德明徐旭明南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016

转子初始位置的确定是无刷直流电机控制系统无反转、大转矩起动的基础。详细分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,非导通相端电压的变化趋势和转子初始位置之间的关系,基于定子铁心的饱和效应,提出了一种新的转子初始位置估计方法... 详细信息

转子初始位置的确定是无刷直流电机控制系统无反转、大转矩起动的基础。详细分析了无刷直流电机在施加电压矢量过程中,非导通相端电压的变化趋势和转子初始位置之间的关系,基于定子铁心的饱和效应,提出了一种新的转子初始位置估计方法。该方法向电枢绕组施加3个电压矢量,分别检测各个电压矢量下非导通相端电压的变化趋势,得到转子的初始位置,估计精度为60。该方法无需电流传感器,实现方便,适用于低成本场合。利用STM8S903K3单片机为核心的无刷直流电机控制系统实验平台对所提方法进行验证,结果表明该方法能够有效估计转子初始位置。

关键词：无刷直流电机无位置传感器转子初始位置电压矢量

基于特征参数退化的DC/DC变换器故障预测

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仪器仪表学报 2013年第6期34卷 1380-1387页

作者：吴祎王友仁姜媛媛林华南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对DC/DC变换器电路级故障预测问题,研究能反映变换器整体性能退化状况的故障特征参数,并提出基于DC/DC变换器特征参数退化的故障预测方法。首先,分析变换器中关键元器件的失效机理,确定反映元器件退化规律的失效敏感参数;然后,结合元... 详细信息

针对DC/DC变换器电路级故障预测问题,研究能反映变换器整体性能退化状况的故障特征参数,并提出基于DC/DC变换器特征参数退化的故障预测方法。首先,分析变换器中关键元器件的失效机理,确定反映元器件退化规律的失效敏感参数;然后,结合元器件退化对变换器整体性能的影响,将输出电压变化率ω作为变换器的故障特征参数,该参数能同时反映变换器和元器件的退化状况;最后,基于最小二乘(LS)、灰色系统及最小二乘支持向量机(LS-SVM)三种算法实现DC/DC变换器故障特征参数时间序列预测,并对结果进行比较分析。以Boost电路为例进行仿真及物理实验,验证了该方法的有效性和准确性。

关键词： DC DC变换器故障特征参数故障预测

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可重构DES、3-DES加减密系统设计

计算机测量与控制 2009年第4期17卷 751-753,772页

作者：王莉王友仁南京化工职业技术学院江苏南京210048 南京航空航天大学江苏南京210016

针对目前密码算法软件实现和ASIC实现的局限性,提出可重构加减密系统设计;在分析DES和3-DES算法原理的基础上,通过减少3-DES的密钥长度,设计新型的3-DES加减密系统;综合新型3-DES加减密系统和DES加减密系统,设计基于可重构硬件的DES、3-... 详细信息

针对目前密码算法软件实现和ASIC实现的局限性,提出可重构加减密系统设计;在分析DES和3-DES算法原理的基础上,通过减少3-DES的密钥长度,设计新型的3-DES加减密系统;综合新型3-DES加减密系统和DES加减密系统,设计基于可重构硬件的DES、3-DES加减密系统,该系统在xinlinx在Virtex-E系列FPGA上成功实现;实验结果显示,该系统兼有软件实现的灵活性和硬件实现的可靠性、高效性、安全性,硬件资源少,同时可以成功抵制密码攻击,密码分析和线性分析。

关键词： DES 3-DES 可重构 FPGA

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基于遗传算法的开关电流存储电路的设计

微电子学 2013年第5期43卷 628-632,636页

作者：任晋华王友仁南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对开关电流存储电路存在固有误差和电路器件参数需要大量手工迭代计算等难题,提出基于遗传算法的开关电流存储电路设计方法。其主要思想是以Class AB栅极接地存储电路为基础,对其进行小信号模型分析,借助遗传算法对电路的电荷注入误... 详细信息

针对开关电流存储电路存在固有误差和电路器件参数需要大量手工迭代计算等难题,提出基于遗传算法的开关电流存储电路设计方法。其主要思想是以Class AB栅极接地存储电路为基础,对其进行小信号模型分析,借助遗传算法对电路的电荷注入误差和时间响应性能进行多目标优化,获取电路中器件参数的最优Pareto解。采用0.5μm CMOS工艺参数,对电路进行PSPICE仿真测试。结果表明,优化设计的电路具有存储精度高、响应速度快等优点。

关键词： Class AB栅极接地开关电流遗传算法多目标优化

基于参数自适应变分模态分解的行星齿轮箱故障诊断

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航空动力学报 2018年第11期33卷 2756-2765页

作者：孙灿飞王友仁沈勇陈伟南京航空航天大学自动化学院南京211106 中国航空工业集团有限公司故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室试验与验证中心上海201601

针对变分模态分解需要人为设定模态数量以及在强噪声情况下容易造成分解错误的问题,提出了依据功率谱密度极值点自适应确定模态数量与中心频率的参数自适应变分模态分解方法,通过信号仿真分析验证了方法的有效性。基于参数自适应变分模... 详细信息

针对变分模态分解需要人为设定模态数量以及在强噪声情况下容易造成分解错误的问题,提出了依据功率谱密度极值点自适应确定模态数量与中心频率的参数自适应变分模态分解方法,通过信号仿真分析验证了方法的有效性。基于参数自适应变分模态分解提出了一种行星齿轮箱故障诊断方法,应用于行星齿轮箱第2级太阳轮裂纹的故障诊断,行星齿轮箱传动实验台的试验结果表明:该方法能实现振动信号准确分解,有效提取和辨别出故障特征频率,实现了在强背景噪声和微弱故障信号情况下对第2级太阳轮裂纹故障的准确诊断。

关键词：行星齿轮箱故障诊断参数估计变分模态分解频谱分析

基于SCAE-ACGAN的直升机行星齿轮裂纹故障诊断

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振动．测试与诊断 2021年第3期41卷 495-502,620,621页

作者：孙灿飞王友仁夏裕彬故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室上海201601 南京航空航天大学自动化学院南京211106

直升机行星传动轮系结构复杂、工况多变,其振动信号受工况影响大,在故障样本较少的情况下导致行星齿轮箱故障诊断准确率不高,早期故障诊断困难。针对上述问题,提出将堆栈收缩自动编码网络(stacked contractive autoencoder,简称SCAE)与... 详细信息

直升机行星传动轮系结构复杂、工况多变,其振动信号受工况影响大,在故障样本较少的情况下导致行星齿轮箱故障诊断准确率不高,早期故障诊断困难。针对上述问题,提出将堆栈收缩自动编码网络(stacked contractive autoencoder,简称SCAE)与辅助分类生成式对抗网络(auxiliary classifier generative adversarial networks,简称ACGAN)相结合的SCAE-ACGAN故障诊断方法。ACGAN的生成器产生与真实样本具有类似分布的生成样本,扩展训练样本集,并与真实样本一起输入至判别器进行训练。ACGAN采用SCAE作为判别器,利用SCAE良好的抗数据波动能力,从扩展样本集中挖掘出有效的深度特征,并实现样本的真伪与类别的判定。ACGAN的判别器和生成器在对抗学习训练机制下交替优化,提高方法的样本生成质量与故障判定能力。将SCAE-ACGAN应用于直升机行星轮裂纹故障诊断,结果表明,SCAE-ACGAN的故障诊断性能好,在样本数量少与工况变化情况下具有较好的健壮性和适应性。

关键词：直升机行星齿轮箱裂纹故障诊断堆栈收缩自动编码器辅助分类生成式对抗网络

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变温度下Boost变换器健康状态评估方法

电工技术学报 2018年第6期33卷 1364-1373页

作者：孙权王友仁姜媛媛邵力为南京航空航天大学自动化学院南京211106 安徽理工大学电气与信息工程学院淮南232001

基于特征参数估计的关键元器件健康状态评估是实现电路级故障预测与健康管理的关键技术。然而,工作温度的变化会导致元器件特征参数估计值与失效标准(25℃条件下)不统一,致使状态评估结果不准确。针对该关键问题,以非理想Boost变换器为... 详细信息

基于特征参数估计的关键元器件健康状态评估是实现电路级故障预测与健康管理的关键技术。然而,工作温度的变化会导致元器件特征参数估计值与失效标准(25℃条件下)不统一,致使状态评估结果不准确。针对该关键问题,以非理想Boost变换器为例,首先,采用改进粒子群优化算法辨识关键元器件特征参数值;然后,分别建立电解电容、功率MOSFET器件特征参数与工作温度的数学模型,并定义器件特征参数归一化因子(NF)及健康指标(HI);最后,提出基于无迹粒子滤波(UPF)动态更新模型参数的方法估计归一化后的特征参数值,从而实现变温度下关键元器件健康状态评估。搭建硬件实验平台,通过研究结果表明参数辨识误差小于5%,健康评估准确度可达90%以上,验证了所提方法的有效性。

关键词： Boost变换器状态监测特征参数参数辨识健康状态评估

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分数阶小波包时频域的信号去噪新方法

仪器仪表学报 2011年第7期32卷 1534-1539页

作者：黄雨青王友仁罗慧孔德明南京航空航天大学自动化学院南京210016

为了提高信号去噪的效果,提出了一种基于分数阶小波包变换(FRWPT)的信号去噪新方法。该方法根据输出信号信噪比的大小,用迭代法寻找分数阶小波包变换的最优分数阶p值,通过分数阶小波包变换将带噪信号映射到最优分数阶小波包时频域内,对... 详细信息

为了提高信号去噪的效果,提出了一种基于分数阶小波包变换(FRWPT)的信号去噪新方法。该方法根据输出信号信噪比的大小,用迭代法寻找分数阶小波包变换的最优分数阶p值,通过分数阶小波包变换将带噪信号映射到最优分数阶小波包时频域内,对变换后的信号进行窄带通滤波,最后通过分数阶小波包逆变换对信号进行重构,实现分数阶小波包时频域内的信号去噪。以带噪Bumps信号和语音信号为例的去噪实验结果表明,采用该方法去噪后的信号信噪比明显提高,在抑制噪声的同时可以有效保持细节信息。

关键词：信号去噪分数阶小波包变换小波变换分数阶Fourier变换

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嵌入式P端口SRAM的端口间故障测试

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第3期23卷 471-479页

作者：单河坤陈则王崔江王友任南京航空航天大学自动化学院南京210016

为了有效地测试嵌入式P端口静态随机存取存储器(SRAM)端口间的故障,提高电子系统的安全性,提出一种基于结构故障模型的故障测试算法.首先对March C-算法扩展得到w-r算法,即让一个端口执行March C-算法的同时另一个端口于偏移量为±2的... 详细信息

为了有效地测试嵌入式P端口静态随机存取存储器(SRAM)端口间的故障,提高电子系统的安全性,提出一种基于结构故障模型的故障测试算法.首先对March C-算法扩展得到w-r算法,即让一个端口执行March C-算法的同时另一个端口于偏移量为±2的地址并行执行伪读操作,并考虑存储器的规则结构给出了其简化算法;然后提出w-w算法,通过2个端口向存储器单元并行写(不同的地址),可有效地激发2个写端口之间的各种故障,使之适用于不同物理布局的存储器,在保证时间复杂度合理的前提下提高了端口间的故障覆盖率.将故障注入64×8位的双端口SRAM中进行仿真实验,得出了故障检测表,验证了其时间复杂度低,表明文中算法具有100%的端口间故障覆盖率.

关键词： P端口 SRAM 结构故障模型内建自测试端口间故障