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气泡强干扰小波调制的全视场在线可视铁谱磨屑图像分割算法

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机械工程学报 2024年

作者：李博袁勋吴伟魏航信万志国西安石油大学机械工程学院

为解决全视场在线可视铁谱(Online visual ferrograph, OLVF)工程应用存在的离焦气泡干扰状态下反射光谱片磨屑图像分割问题，构建了基于双曲正切函数的低频与高频非线性阈值函数，以此为基础，提出了气泡强干扰小波调制的磨屑图像分割... 详细信息

为解决全视场在线可视铁谱(Online visual ferrograph, OLVF)工程应用存在的离焦气泡干扰状态下反射光谱片磨屑图像分割问题，构建了基于双曲正切函数的低频与高频非线性阈值函数，以此为基础，提出了气泡强干扰小波调制的磨屑图像分割算法，抑制了反射光谱片中的气泡阴影，消除了背景噪声，增强了磨屑图像锐度和对比度，实现了全视场OLVF反射光谱片磨屑图像的有效分割。对比不同算法处理的磨屑图像分割效果，结果显示：本算法通过调制气泡阴影和背景噪声能够更准确达到磨屑图像完整分割。最后，开展了齿轮磨损在线监测实验，提取了磨屑浓度指标反映齿轮全生命期的磨损变化，结果表明：本算法克服了全视场OLVF采样过程中气泡阴影对反射光谱片磨屑图像分割的影响，可准确的探测出齿面异常磨损失效故障，进一步验证了本算法应用于全视场OLVF油液磨屑监测之有效性。

关键词：全视场在线可视铁谱气泡阴影小波调制反射光谱片磨屑图像分割

针对大功率三电平逆变器的调幅调相小波调制策略研究

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武汉大学学报(工学版) 2023年

作者：闫光磊张慧葛远喆何怡刚靳展翔蔚腾辉武汉大学电气与自动化学院

传统小波调制策略应用于逆变器控制时存在无法准确调节输出电压相位的问题。首先介绍了传统小波调制策略原理，在此基础上首次提出了改进的调幅调相小波调制策略，阐述了其基本工作原理与流程，通过采用两种不同的小波尺度因子取值方式... 详细信息

传统小波调制策略应用于逆变器控制时存在无法准确调节输出电压相位的问题。首先介绍了传统小波调制策略原理，在此基础上首次提出了改进的调幅调相小波调制策略，阐述了其基本工作原理与流程，通过采用两种不同的小波尺度因子取值方式解决了逆变器输出电压相位的调节问题，进一步讨论了调幅调相小波调制策略对谐波控制的可行性。在700Hz的功率器件开关频率下，将提出的调幅调相小波调制策略与传统小波调制、载波反相层叠调制、断续脉宽调制几种策略分别应用于三电平中点箝位型逆变电路，进行了输出相电压与中点电位平衡两方面的性能对比。仿真和实验结果表明：对于所提出的调幅调相小波调制策略，尺度因子取非整数方式在逆变器输出电压低次谐波抑制和准确控制方面有较好效果；尺度因子取整数方式使得逆变器有较高的基波电压幅值，直流侧中点电位波动同比最小。

关键词：小波调制调幅调相尺度因子三电平逆变器相电压中点电位平衡

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小波调制逆变器电压调制比的理论分析

哈尔滨工业大学学报 2013年第10期45卷 63-68页

作者：刘洪臣刘雷王云哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

为了分析基于小波调制的三相逆变器输出电压调制比,采用傅里叶分解的方法,先求解出输出相电压基波及各次谐波的解析式,然后利用得到的方程推导小波调制电压调制比M的计算方程,并通过计算得到M的范围,确定三相逆变器小波调制策略的线性... 详细信息

为了分析基于小波调制的三相逆变器输出电压调制比,采用傅里叶分解的方法,先求解出输出相电压基波及各次谐波的解析式,然后利用得到的方程推导小波调制电压调制比M的计算方程,并通过计算得到M的范围,确定三相逆变器小波调制策略的线性调制范围,最后通过仿真验证理论分析的正确性与合理性.分析结果表明,在开关频率和调制比相同时,小波调制输出电压质量比SPWM和SVPWM更好,并且与SPWM和SVPWM相比,小波调制的线性调制范围更大.

关键词：小波调制逆变器电压调制比谐波调制范围

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准Z源逆变器的小波调制方法

工程科学学报 2017年第12期39卷 1881-1887页

作者：李志军张珈玮王娟奚文霞张仔坤张川博河北工业大学控制科学与工程学院天津300130

提出一种适用于准Z源逆变器的小波调制策略,通过改变传统小波调制采样点位置,增大直通占空比的调节范围.将直通矢量分为两等份,分别插入采样时刻两端,使其不需额外增加开关频率,且理论上可获得最大恒定直通占空比.对所提小波调制与两种... 详细信息

提出一种适用于准Z源逆变器的小波调制策略,通过改变传统小波调制采样点位置,增大直通占空比的调节范围.将直通矢量分为两等份,分别插入采样时刻两端,使其不需额外增加开关频率,且理论上可获得最大恒定直通占空比.对所提小波调制与两种传统准Z源逆变器调制策略进行比较,对准Z源逆变器不同调制策略的升压能力、效率、谐波、调制比进行了系统的理论分析,最后通过仿真对所提方法进行验证.理论与仿真均表明,所提小波调制具有谐波小、电压利用率高、升压能力强等优点.

关键词：准Z源逆变器小波调制总谐波畸变率电压利用率

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改进的小波调制解调系统时钟同步环算法

数据采集与处理 2007年第2期22卷 144-149页

作者：杨航杜兴民陶祁邓善征空军工程大学工程学院西安710038

研究了小波调制解调系统码元同步信息的提取方法。分别利用小波函数的相关性及尺度函数的相关性构造了两种新的同步环算法,由算法构造的环路分为捕获和跟踪两部分,可以精确估计小波调制信号相位延时,跟踪收发时钟的频偏。算法通过对相... 详细信息

研究了小波调制解调系统码元同步信息的提取方法。分别利用小波函数的相关性及尺度函数的相关性构造了两种新的同步环算法,由算法构造的环路分为捕获和跟踪两部分,可以精确估计小波调制信号相位延时,跟踪收发时钟的频偏。算法通过对相位误差函数的修正,改善了同步环路的收敛性能,提高了环路抗假锁能力。在高斯信道下仿真表明,两种同步算法均可较好克服假同步,但基于尺度函数的同步环路稳定性更好,而基于小波函数的环路收敛速度更快。

关键词：最大似然估计小波调制时钟同步相位误差函数

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基于小波调制的连续系统模型辨识

信息与控制 2002年第6期31卷 495-498页

作者：贺尚红钟掘长沙交通学院机电系 410076 中南大学机电学院 410083

介绍了连续模型辨识的调制函数法 ,其于小波分析理论 ,提出构造多分辨小波调制函数的新思路 ,设计了高斯小波调制函数 .以二阶系统为例 ,研究了调制窗口参数与辨识精度的关系 ,并以此得到调制函数参数的设计依据 .

关键词：小波调制连续系统模型辨识系统辨识参数估计调制函数法高斯调制函数离散系统

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基于小波调制的异步电机变频控制技术

电力电子技术 2016年第9期50卷 54-57页

作者：张金龙郭兴漆汉宏张纯江燕山大学电气工程学院电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004

在此设计实现一种基于小波调制(WM)的逆变器控制技术,并将其应用于三相异步电机的变频控制。该WM技术首先将逆变器调制过程模拟为一个非均匀采样与重构的过程,而后采用组合Haar小波结合多分辨分析(MRA)理论对这一过程进行实现。实验结... 详细信息

在此设计实现一种基于小波调制(WM)的逆变器控制技术,并将其应用于三相异步电机的变频控制。该WM技术首先将逆变器调制过程模拟为一个非均匀采样与重构的过程,而后采用组合Haar小波结合多分辨分析(MRA)理论对这一过程进行实现。实验结果表明,与传统正弦脉宽调制(SPWM)逆变器相比,这种WM方法可将逆变器输出的集中分布的谐波相对均匀分散到一个较宽的频带范围内,并有效减小离散谐波峰值;此外,与传统异步电机SPWM变频控制效果相比,基于WM的异步电机变频控制也体现了定子电流谐波低、变频过程调整时间短及转速调节平滑等特点。

关键词：异步电机小波调制变频控制

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基于小波调制策略的三电平逆变器研究

基于小波调制策略的三电平逆变器研究

作者：苏振霞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

二极管箝位式三电平逆变器由于具有开关器件电压应力小、结构简单和控制灵活等特点，被广泛应用于高电压和大功率场合。对于逆变器控制方法而言，核心部分是调制策略，所以对其进行研究具有重要意义。良好的调制策略不仅能有效的改善输... 详细信息

二极管箝位式三电平逆变器由于具有开关器件电压应力小、结构简单和控制灵活等特点，被广泛应用于高电压和大功率场合。对于逆变器控制方法而言，核心部分是调制策略，所以对其进行研究具有重要意义。良好的调制策略不仅能有效的改善输出电压特性，而且具有调制算法简单、易实现的特点。小波变换因具有优良的时频局域能力和多分辨率分析的特点，在通信信号调制领域应用广泛。随着理论的完善，国外学者已成功将小波调制应用于电力电子技术中，并对两电平逆变器的小波调制进行了大量研究。研究表明，小波调制作为一种新的脉冲宽度调制技术，其输出电压基波幅值大、谐波含量低、开关损耗小，并且易于数字化实现。本文以二极管箝位式三电平逆变器为研究对象，对小波调制策略下逆变器输出电压波形质量、开关损耗、中点电位平衡等方面进行研究。首先在对小波调制基本工作原理做分析的基础上，对单相两电平H桥逆变器的小波调制进行理论研究。其次，结合单相二极管箝位式三电平逆变器的工作原理，对小波调制策略进行研究，并将研究结果与SPWM调制策略进行比较。同时研究小波调制总采样组数与电压谐波畸变率间的关系，并对逆变器的输出电压进行傅里叶分析，得到基波电压和谐波畸变率的理论值，以验证小波分析的正确性。之后分析三相小波调制的实现原理，对三相三电平逆变器的小波调制进行研究。将研究结果与载波层叠PWM调制策略和空间矢量调制策略进行比较，分析小波调制的优点。同时，研究小波调制策略下的中点电位波形，并采用硬件电路对中点电位平衡进行控制。最后根据小波调制的理论分析和逆变器的仿真研究，通过搭建TMS320F2812DSP的软硬件实验平台实现三电平逆变器的小波调制，得到逆变器的实验波形，验证小波算法的正确性。研究结果表明，小波调制可实现对三电平逆变器的有效控制。而且小波调制策略下三电平逆变器输出电压质量高、开关频率低、算法简单且易于实现。并且该策略下逆变器中点电压波动幅值小，电压均值接近于零，无明显中点电位偏离。所以，多电平逆变器小波调制的研究具有重要价值。

关键词：多分辨率分析小波调制三电平逆变器谐波中点电位

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基于小波调制的双级矩阵变换器的研究

基于小波调制的双级矩阵变换器的研究

作者：范国磊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

双级矩阵变换器作为一种新的交流-交流型电力变换器,相比于传统单级矩阵变换器而言有着自己独特的优势。它不仅具有传统矩阵变换器能量双向可逆、输入输出电流正弦、输入功率因数可调等优点,同时也克服了传统矩阵变换器开关数量多、换... 详细信息

双级矩阵变换器作为一种新的交流-交流型电力变换器,相比于传统单级矩阵变换器而言有着自己独特的优势。它不仅具有传统矩阵变换器能量双向可逆、输入输出电流正弦、输入功率因数可调等优点,同时也克服了传统矩阵变换器开关数量多、换流过程复杂等缺点,使得拓扑结构更简单,换流过程更可靠。在实际应用中常会遇到各种非理想条件,这将影响双级矩阵变换器的输出电压质量。因此,通过良好的调制策略来提高输出电压质量一直是很多学者的研究重点。良好的控制策略既能够有效的改善输入输出特性,还可以降低谐波污染和减小开关损耗,因而常受到广大学者的关注和研究。相比于传统调制策略,本文提出一种新型的小波调制策略,并对其在双级矩阵变换器的应用中展开研究。小波理论因其独特的局部时频域分析能力和多分辨分析原理,被广泛应用于通信、地震勘测领域。目前,国外已有学者对其展开研究,将其应用于变换器的调制技术中,在整流器和逆变器中均已实现应用,体现了良好的输出性能。本文的研究主体是双级矩阵变换器,分别从整流级和逆变级两方面进行了研究。对小波调制策略在整流级中的输入电流,直流侧电压进行了分析,并与经典的空间矢量调制策略的性能进行了对比;对逆变级中的三相输出电压及其谐波畸变率做出了分析,且同样与空间矢量调制完成了对比。其次,对小波调制策略的整流级和逆变级进行了协同调制,完成了小波调制在双级矩阵变换器中的应用,分析了协同调制的输入输出性能,并在多种配合方式下进行了性能对比的分析。同时又对小波调制策略下的共模电压瞬时值进行了分析,通过改进算法,完成了对共模电压的抑制,并对共模电压波形抑制前后进行了对比。最后,结合各部分内容的仿真分析,通过实验来验证小波调理论。以DSP2812为控制核心,搭建了软硬件实验平台,分别对上述仿真内容展开实验,并通过实验波形与仿真波形对比,说明了小波调制仿真分析的正确性,验证了小波调制的可行性。研究结果表明,小波调制可实现对双级矩阵变换器的有效控制。且小波调制策略下无论整流级和逆变级,输入电流、输出电压质量高、谐波含量小,算法实现简单。小波调制的双级矩阵变换器共模电压抑制方法简单方便,能有明显的抑制效果。

关键词：小波调制多分辨分析双级矩阵变换器协同调制共模电压