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车辆激励谱的时频转换复现技术

中国铁道科学 1996年第4期17卷 26-32页

作者：曾宇清王卫东贺启庸铁道部科学研究院

铁路车辆运行过程中的振动主要是因为轨道不平顺引起的强迫振动，在对车辆系统或车辆－线路（桥梁）耦合系统进行动力学分析和滚动振动台试验时，如何在时域和频域内描述车辆系统激励谱的特性，并在保持谱的频率、相位和幅值特征不丢失... 详细信息

铁路车辆运行过程中的振动主要是因为轨道不平顺引起的强迫振动，在对车辆系统或车辆－线路（桥梁）耦合系统进行动力学分析和滚动振动台试验时，如何在时域和频域内描述车辆系统激励谱的特性，并在保持谱的频率、相位和幅值特征不丢失的情况下进行时域和频域间的转换具有非常重要的意义。本文参照现代控制理论中的远程参数控制技术，构造了车辆激励谱的保真时频转换算法，很好地解决了转换过程中谱特性丢失的问题，为系统特性试验及动力学仿真计算提供了重要手段和支持。

关键词：时频转换动力学激励谱振动台铁路车辆

时频转换在自动扶梯梯级机器人自动抓取检测中的应用

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中国电梯 2021年第16期32卷 39-41页

作者：李承远上海三菱电梯有限公司上海200041

由于智能制造和工业自动化进程的持续蓬勃发展,机器人抓取在工业生产中的场景应用愈发广泛,其核心是通过机器人完成相对简单、重复但劳动强度却很高的重物搬运工作,降低员工劳动强度和人力资源成本,提升工厂生产效率和质量稳定性。一般... 详细信息

由于智能制造和工业自动化进程的持续蓬勃发展,机器人抓取在工业生产中的场景应用愈发广泛,其核心是通过机器人完成相对简单、重复但劳动强度却很高的重物搬运工作,降低员工劳动强度和人力资源成本,提升工厂生产效率和质量稳定性。一般在简单应用场景下,通过定制工位器具和机器人抓手就可以做到对工件的精准定位抓取动作.

关键词：工业自动化机器人自动抓取时频转换搬运工作工位器具智能制造自动扶梯

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时频转换与运算阻抗在材料性质测量中的应用

上海建材 2007年第6期 19-21页

作者：贺鸿珠李彦钊史美伦上海市建筑建材业市场管理总站上海建国混凝土有限公司同济大学材料科学与工程学院

材料的各种宏观性质与其细观结构有关,从线性动态系统理论出发可寻找一个统一表征其细观结构与宏观性质的特征函数。通过特征函数在时域与频域的表象及其转换可以得到材料的稳态与暂态信息,该信息可以形象地用等效电路来表示,对于非线... 详细信息

材料的各种宏观性质与其细观结构有关,从线性动态系统理论出发可寻找一个统一表征其细观结构与宏观性质的特征函数。通过特征函数在时域与频域的表象及其转换可以得到材料的稳态与暂态信息,该信息可以形象地用等效电路来表示,对于非线性情况,可以通过特性函数的Taylor级数展开来得到所需的信息。

关键词：时频转换运算阻抗材料性质测量

基于时频转换的水电机组振动数据远程传输方法研究

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水电与抽水蓄能 2016年第4期2卷 56-60页

作者：樊玉林桂中华张坤王明芳孙慧芳国网新源控股有限公司技术中心北京市100161 国网新源控股有限公司北京市100761

随着统一的状态监测与评价系统的建立,研究工作不断深入,庞大的历史和实时数据传输问题日益突出,本文开发了一种基于时频转换的数据压缩新方法,利用快速傅里叶变换局部化的优点选取主要频域幅值进行传输,并将舍弃部分补零进行信号的快... 详细信息

随着统一的状态监测与评价系统的建立,研究工作不断深入,庞大的历史和实时数据传输问题日益突出,本文开发了一种基于时频转换的数据压缩新方法,利用快速傅里叶变换局部化的优点选取主要频域幅值进行传输,并将舍弃部分补零进行信号的快速傅里叶反变换,实现了数据的远程传输。通过实例分析表明该方法可以保留频域的特征峰值,且时域差别很小,压缩率高,压缩效果显著,具有很高的实用价值。

关键词：水电机组时频转换振动数据压缩远程传输

应用HP3562A动态信号分析仪进行时频转换的误差传递及其可行性探讨

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物探化探译丛 1996年第4期 1-3页

作者：孙鸿雁李汝传

对于均匀大地上电偶源水平电场和重叠回线感应电动势时间谱应用ＨＰ３５６２Ａ动态信号分析仪向频域转换，并且再将其频域结果向时域进行反变换，将变换前后的时间谱进行对比，探讨其误差传递。此外，还对均匀大地和均匀极化大地上重叠... 详细信息

对于均匀大地上电偶源水平电场和重叠回线感应电动势时间谱应用ＨＰ３５６２Ａ动态信号分析仪向频域转换，并且再将其频域结果向时域进行反变换，将变换前后的时间谱进行对比，探讨其误差传递。此外，还对均匀大地和均匀极化大地上重叠回线感应电动势时间谱分别变换到频域进行对比，来探讨应用ＨＰ３５６２Ａ动态信号分析仪进行电磁信号分析的可行性。

关键词：动态信号分析仪时频转换误差传递电法勘探

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基于眼部特征频域信息的早期疲劳检测

计算机科学 2024年第6期51卷 247-255页

作者：火星星胡瑞敏李怡欣西安电子科技大学网络与信息安全学院西安710126 西安电子科技大学杭州研究院杭州310000

行李X光安检员工作疲劳是造成错检、漏检的重要原因。目前疲劳检测的方法主要通过发现打哈欠、打瞌睡和长时间闭眼等明显的迹象来检测中晚期疲劳,然而对于安检工作人员来说,出现这样明确的标志时,可能已经发生了安检事故,此时再进行疲... 详细信息

行李X光安检员工作疲劳是造成错检、漏检的重要原因。目前疲劳检测的方法主要通过发现打哈欠、打瞌睡和长时间闭眼等明显的迹象来检测中晚期疲劳,然而对于安检工作人员来说,出现这样明确的标志时,可能已经发生了安检事故,此时再进行疲劳检测为时已晚。因此,在早期阶段发现疲劳,并对疲劳的发生及时预警是非常有价值的。由于早期疲劳会有细微的面部表现特性,时域参数的不可逆性导致其无法完全表示。为了解决此问题,提出了一种基于眼部特征频域信息的行李X光安检员早期疲劳检测方法,将原始时域信息转换到表达能力更强的频域特征空间。该方法首先通过面部检测算法获取眼部横纵比(Eye Aspect Ratio,EAR)时间序列;然后利用频域特征提取方法得到频域特征序列,来表示更加细微的特征;最后利用分层多尺度网络HM-LSTM进行训练及验证。在公开数据集UTA-RLDD上的对比实验结果表明,所提方法对早期疲劳的识别率提升了2%,证明了频域特征比时域特征有更好的表达能力。

关键词：眼睛横纵比频域特征时频转换早期疲劳机场安检

基于故障动力学与卷积神经网络结合的风电传动关键部件故障诊断研究

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基于故障动力学与卷积神经网络结合的风电传动关键部件故障诊断研...

作者：赵乾柏广州大学

学位级别：硕士

风电是近年来发展最快的再生清洁能源之一,准确的状态监测与故障诊断可有效提高风电机组的运行可靠性。采用深度学习方法进行故障智能诊断可降低装备的运维成本,更能适应大数据的需求。目前主流的故障诊断方法大多基于深度学习的卷积神... 详细信息

风电是近年来发展最快的再生清洁能源之一,准确的状态监测与故障诊断可有效提高风电机组的运行可靠性。采用深度学习方法进行故障智能诊断可降低装备的运维成本,更能适应大数据的需求。目前主流的故障诊断方法大多基于深度学习的卷积神经网络,但神经网络的内部机理并不够明确,缺乏对诊断依据的解释性。此外,风电机组的运行环境复杂、背景噪声强,传统的深度学习故障诊断方法抗干扰效果不佳。针对以上问题,本文开展基于故障动力学与卷积神经网络结合的风电传动关键部件故障诊断研究,主要研究工作总结如下:首先,根据轴承和齿轮的参数,建立齿轮和轴承故障动力学模型,获得不同健康状态下的故障动力学特征。对比小波变换和短时傅里叶变换下滚动轴承故障信号的结果,并选择分辨率更高的Morlet小波变换对轴承的振动信号进行时频转换作为网络的输入。结合时频转换、动力学特性和锚框原理,提出基于动力学特性的组合框设计,从机理上揭示冲击等周期信号的重复特性,直观地展示出与故障相关的冲击时频特征。其次,基于深度学习框架,以轴承和齿轮为研究对象,采用VGG-16、Res Net50、Alexnet和Maxvit模型作为预训练模型,将这些预训练模型与类激活映射(Class Activation Mapping,CAM)结合,提出一种基于CAM故障框生成方法。在组合框的基础上,利用该算法去捕捉组合框附近的故障点,并且构建时频特征提取算法。在此基础上,提出了评价模型对故障框和组合框进行时频信息相似度估计,作为综合诊断结果。从而有效表征了待诊断数据在动力学模型框架下与样本数据间的一致性,建立基于动力学特性诊断依据的故障诊断模型。最后,本文将所提出的方法应用在实际诊断问题中,分别是西储大学轴承、滚动轴承实验台和Spectra Quest行星齿轮箱,并设计多个对比实验和设置多组不同噪声实验。通过实验探讨了模型在不同类型噪声下的抗干扰能力,分析了不同噪声对故障诊断的影响,并通过时频特征提取方法对故障识别过程进行了可视化分析。实验结果表明,本文方法结合可视化和故障动力学特性,具备更强的抗噪声能力,能够清晰地解释故障结果。本文对风力发电机传动关键部件常见故障问题提供了一种新的诊断方法,能够结合动力学模型、时频分析和深度学习技术。所提方法不仅能够准确识别故障、能够在噪声环境下保持较高的稳定性和抗干扰能力,更能够方便的将已有的大量机械动力学、故障特征提取的成果与神经网络有效结合,这将为智能故障诊断领域的发展提供新思路。

关键词：风电机组故障动力学模型时频转换预训练模型时频特征提取

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波浪周期对小型船舶动力响应的影响研究

船舶力学 2022年第3期26卷 342-352页

作者：沈文君赵志娟刘利琴金瑞佳陈汉宝交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456 中国直升机设计研究所江西景德镇333011 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

船舶安全系靠泊并高效地进行装卸作业是港口设计和运营中的重要问题,系泊船舶对波浪周期非常敏感,小吨位船舶对应的固有周期偏小,与波浪周期更易接近,系泊船舶产生大幅剧烈运动的可能性更大,进而影响装卸效率。因此,在港口设计和运营管... 详细信息

船舶安全系靠泊并高效地进行装卸作业是港口设计和运营中的重要问题,系泊船舶对波浪周期非常敏感,小吨位船舶对应的固有周期偏小,与波浪周期更易接近,系泊船舶产生大幅剧烈运动的可能性更大,进而影响装卸效率。因此,在港口设计和运营管理中,针对波浪周期对小型系泊船舶运动的影响开展系统研究是非常必要的。本文基于频域势流理论分析小型驳船的水动力荷载,同时,基于时频转换理论,建立系泊船舶与护舷、系泊缆绳组成的非线性耦合系统的动力学方程。针对不同浪向角、波浪周期对该系统进行模拟分析,讨论六自由度运动量随周期、浪向的变化规律和频率特性,并基于小波分析研究船舶运动频率特性随时间变化的规律。研究结果表明,较长波浪周期下,船舶纵荡和横摇运动具有多频运动特性,除波浪强迫激励运动外,还存在自身的固有运动频率成分。

关键词：时频转换迟滞函数小波分析多频

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高速铁路轨面粗糙度测量方法与分析

中国科学：技术科学 2018年第9期48卷 950-958页

作者：尹镪蔡成标朱胜阳西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

分别采用间接法和直接法对高速铁路无砟轨道钢轨表面粗糙度进行了测量和分析.轨面粗糙度的间接测量法采用现场实测的钢轨加速度、钢轨振动纵向衰减率,并结合轮轨动力学计算得到的粗糙度-钢轨垂向加速度传递函数,推导得出轨面粗糙度1/3... 详细信息

分别采用间接法和直接法对高速铁路无砟轨道钢轨表面粗糙度进行了测量和分析.轨面粗糙度的间接测量法采用现场实测的钢轨加速度、钢轨振动纵向衰减率,并结合轮轨动力学计算得到的粗糙度-钢轨垂向加速度传递函数,推导得出轨面粗糙度1/3倍频程谱.轨面粗糙度直接测量法采用钢轨表面粗糙度仪对高速铁路钢轨表面进行直接检测,并对实测数据进行趋势项去除、异常值去除与时间-频率变换后得到轨面粗糙度1/3倍频程谱.将两种方法所测粗糙度频谱与欧洲粗糙度限值谱进行对比,结果表明:两种粗糙度测量方法均可得到较为可靠的结果,所测高速铁路轨面粗糙度在0.05 m以上波长范围小于国外限值,而0.05 m以下波长范围大于国外限值,应予以控制.

关键词：高速铁路粗糙度钢轨加速度钢轨振动衰减率时频转换