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基于动力响应主分量瞬时频率和幅值的非线性模型修正

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振动工程学报 2016年第5期29卷 887-893页

作者：袁平平王佐才任伟新中南大学土木工程学院湖南长沙410075 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

提出了一种基于动力响应主分量的瞬时频率和幅值的非线性模型修正方法。首先通过解析模式分解和希尔伯特变换提取结构动力响应主分量的瞬时频率和瞬时幅值;然后选取瞬时幅值和瞬时频率慢变部分的有限多个时间点值来反映结构的非线性特性... 详细信息

提出了一种基于动力响应主分量的瞬时频率和幅值的非线性模型修正方法。首先通过解析模式分解和希尔伯特变换提取结构动力响应主分量的瞬时频率和瞬时幅值;然后选取瞬时幅值和瞬时频率慢变部分的有限多个时间点值来反映结构的非线性特性;最后采用响应面模型,并基于试验数据和有限元模型数据之间瞬时幅值和频率的残差建立目标函数,进行结构的非线性模型修正。通过三层框架的数值模拟分析,其结果表明该方法能精确有效地修正非线性结构模型。

关键词：解析模式分解主分量瞬时频率瞬时幅值非线性模型修正

一种Hilbert变换法在非线性系统分析中的应用

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机械工程学报 2016年第19期52卷 95-101页

作者：孔宪仁熊怀李海勤杨震国哈尔滨工业大学卫星技术研究所

Hilbert变换是信号处理领域常用工具之一,将Hilbert变换法改进并应用到信号分解和非线性系统振动分析中。振动信号的多谐波性,使得Hilbert变换法提取信号的瞬时频率和瞬时相角可以通过滤波的方法分离成快变和慢变两部分,从而提取系统的... 详细信息

Hilbert变换是信号处理领域常用工具之一,将Hilbert变换法改进并应用到信号分解和非线性系统振动分析中。振动信号的多谐波性,使得Hilbert变换法提取信号的瞬时频率和瞬时相角可以通过滤波的方法分离成快变和慢变两部分,从而提取系统的振动分量;通过迭代计算,依次获得振动信号中所有谐波分量;将非线性振动方程用瞬态幅值相关的瞬态参数表示,从而求解系统的频响关系曲线方程。通过相应的数值模拟计算,验证了改进的Hilbert变换法在非线性振动分析的有效性。

关键词：希尔伯特变换信号分解瞬时幅值瞬时频率频响曲线

基于多重匹配同步压缩变换的充电机电压扰动分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第12期49卷 183-191页

作者：杨静王智杨茂涛刘悠勇温和国网湖南省电力有限公司供电服务中心(计量中心) 湖南长沙410007 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为了提高电力系统的安全性和稳定性,解决传统时频变换方法在电能扰动分析中不能准确分离提取扰动信号的缺陷,提出一种基于多重匹配同步压缩变换(Multiple Matching Synchrosqueezing Transform,MMSST)的电能扰动分析方法.首先,利用MMSS... 详细信息

为了提高电力系统的安全性和稳定性,解决传统时频变换方法在电能扰动分析中不能准确分离提取扰动信号的缺陷,提出一种基于多重匹配同步压缩变换(Multiple Matching Synchrosqueezing Transform,MMSST)的电能扰动分析方法.首先,利用MMSST将含扰动的信号分解为一组本征模态函数分量(Intrinsic Mode Functions,IMF);然后,对每个IMF分量进行希尔伯特变换(Hilbert Transform,HT),从而获得各个分量的瞬时频率和瞬时幅值,实现扰动信号的检测与分类.仿真和实测实验结果表明,与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法相比,MMSST可以准确地分离提取电压扰动信号中的各个扰动分量,可以实现各个扰动分量的瞬时频率和幅值的准确提取,并且具有较强的鲁棒性.

关键词：电能质量多重匹配同步压缩变换瞬时频率瞬时幅值

机车车辆运动稳定性动态检测的时变阻尼比方法

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机械工程学报 2015年第6期51卷 109-117页

作者：丁建明林建辉赵洁尹燕莉西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆400074

为了研究在途检测车辆运行的动态稳定性问题,在分析机车车辆动力学响应特点的基础上,基于响应信号的非平稳特征提出一种动态检测车辆运动稳定性的时变阻尼比的新方法。该方法的核心是对横向振动加速进行改进经验模式分解,得到信号的基... 详细信息

为了研究在途检测车辆运行的动态稳定性问题,在分析机车车辆动力学响应特点的基础上,基于响应信号的非平稳特征提出一种动态检测车辆运动稳定性的时变阻尼比的新方法。该方法的核心是对横向振动加速进行改进经验模式分解,得到信号的基本模式分量。分别对信号的基本模式分量进行归一化希尔伯特变换得到模式分量对应的瞬时频率和瞬时幅值,应用瞬时幅值和瞬时频率计算该模式下信号的时变阻尼比。由时变阻尼比的正负来判断车辆的运行稳定性,正的时变阻尼比表明车辆运行稳定,零或负时频阻尼比表明车辆运行失稳,负的时频阻尼比的绝对值大小表明了车辆失稳的严重程度。通过仿真算例和线路实测信号对该方法进行理论和试验验证,结果表明该方法能够从响应信号中准确、有效地捕捉系统稳定性的动态时变特征,为机车车辆运动稳定性的在途监测提供有效方法。

关键词：机车车辆运动稳定性改进经验模式分解瞬时频率瞬时幅值时变阻尼比动态检测

基于Morlet小波变换的自振射流瞬态特性影响因素分析

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吉林大学学报（工学版） 2019年第1期49卷 133-140页

作者：崔立华马飞蔡腾飞北京科技大学机械工程学院北京100083

针对喷嘴腔内流体流动为典型的具有时变特性的非定常流动,提出采用时频分析方法对喷嘴腔内流体压力脉动信号进行分析。首先,通过Morlet小波变换联合小波脊线方法提取自振射流喷嘴腔内流体压力脉动信号的瞬时频率。然后,研究不同来流流... 详细信息

针对喷嘴腔内流体流动为典型的具有时变特性的非定常流动,提出采用时频分析方法对喷嘴腔内流体压力脉动信号进行分析。首先,通过Morlet小波变换联合小波脊线方法提取自振射流喷嘴腔内流体压力脉动信号的瞬时频率。然后,研究不同来流流速、不同来流扰动频率对喷嘴腔内流体压力脉动信号瞬时频率的影响。在此基础上,研究自振射流打击到打击靶上形成的反射压力波对喷嘴腔内流体瞬态特性的影响,以及不同靶距的影响。结果表明:本文方法可有效辨识来流扰动频率、来流流速对喷嘴腔内流体瞬态特性的影响,获取了试验用喷嘴的最优靶距范围,并辨识了反射压力波的影响,为研究自振射流瞬态特性的影响因素提供了有效手段。

关键词：机械设计自振射流 Morlet小波变换共振频率瞬时频率瞬时幅值反射压力波

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基于改进LMD的电能质量扰动检测新方法

中国电机工程学报 2014年第10期34卷 1700-1708页

作者：宋海军黄传金刘宏超陈铁军李景丽罗勇中州大学工程技术学院河南省郑州市450044 湖南省电力勘测设计院湖南省长沙市410007 郑州大学电气工程学院河南省郑州市450001

介绍了一种新的非线性、非平稳信号分析方法——局部均值分解(local mean decomposition,LMD),分析了LMD用于扰动信号检测时的优缺点及原因。在此基础上,提出一种改进的局部均值分解(improved local mean decomposition,ILMD)电能质量... 详细信息

介绍了一种新的非线性、非平稳信号分析方法——局部均值分解(local mean decomposition,LMD),分析了LMD用于扰动信号检测时的优缺点及原因。在此基础上,提出一种改进的局部均值分解(improved local mean decomposition,ILMD)电能质量扰动检测及时频分析新方法,该方法由LMD和希尔伯特变换(Hilbert Transform,HT)2部分组成。先用LMD提取信号的乘积函数(product function,PF),由PF分量的调幅函数可得信号瞬时幅值;再对PF分量进行HT求取瞬时频率。ILMD方法可有效定位发生扰动的起止时刻,克服LMD在定位能力上的不足。与采用希尔伯特黄变换(Hilbert Huang transform,HHT)方法相比,ILMD具有瞬时幅值函数端部失真小、瞬时幅频曲线波动小和幅值与频率检测精度高等优点。仿真信号和500 kV变电站电容器组投切时的电压信号分析结果证明所提方法的可行性和有效性。

关键词：局部均值分解电能质量希尔伯特变换乘积函数扰动信号检测瞬时幅值

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基于变分模态分解的电能质量扰动检测新方法

电力自动化设备 2018年第3期38卷 116-123页

作者：黄传金周铜郑州工程技术学院机电与车辆工程学院河南郑州450044 浙江大学机械工程学院浙江杭州310007 郑州工程技术学院科研处河南郑州450044

为了更加准确地提取扰动信号特征,提出了基于变分模态分解(VMD)的电能质量扰动检测新方法。该方法由VMD和希尔伯特变换(HT)2个部分组成。首先,对扰动信号进行傅里叶变换以确定VMD的预设分解尺度;然后,利用VMD将扰动信号分解为系列调幅-... 详细信息

为了更加准确地提取扰动信号特征,提出了基于变分模态分解(VMD)的电能质量扰动检测新方法。该方法由VMD和希尔伯特变换(HT)2个部分组成。首先,对扰动信号进行傅里叶变换以确定VMD的预设分解尺度;然后,利用VMD将扰动信号分解为系列调幅-调频函数之和;最后,对每个调幅-调频函数进行HT,求取瞬时幅值和瞬时频率,进而确定扰动信号特征。较之希尔伯特-黄变换和局部均值分解方法,VMD方法不仅可分析不同时间支集的扰动信号,处理复合扰动和频率相近的奇数次谐波,也不存在模态混叠,获取的瞬时幅值和瞬时频率更加准确。仿真信号和变电站电容器组投入时的电压信号分析结果证明了所提方法的可行性和有效性。

关键词：变分模态分解电能质量希尔伯特变换扰动信号检测瞬时幅值瞬时频率

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基于瞬时参数估计的信号分量提取

振动．测试与诊断 2011年第1期31卷 32-35,126-127页

作者：刘小峰柏林彭春阳重庆大学机械传动国家重点实验室重庆 400030

具有非线性时频关系的多分量信号频谱占有较宽的频带且相互交叠,针对此类信号分量提取难的问题,提出了一种基于瞬时参数估计的信号分量提取算法。首先,采用FMmlet变换将被分析信号在时频空间内展开;然后,根据时频面内能量峰脊与瞬时频... 详细信息

具有非线性时频关系的多分量信号频谱占有较宽的频带且相互交叠,针对此类信号分量提取难的问题,提出了一种基于瞬时参数估计的信号分量提取算法。首先,采用FMmlet变换将被分析信号在时频空间内展开;然后,根据时频面内能量峰脊与瞬时频率的对应关系,应用谱峰检测法估计出所需提取分量的瞬时频率;按照最小二乘法滤波原理估计该分量的瞬时幅值,继而按照信号瞬时模型恢复重构出对应的信号分量。理论分析和仿真试验表明,该方法能从时频相交或不相交的多分量复杂时变信号中提取出所需信号分量,且失真度小。

关键词： FMmlet变换时频分布瞬时频率瞬时幅值信号重构

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基于EMD的信号瞬时特征的小波分析方法

地震工程与工程振动 2004年第2期24卷 181-186页

作者：程军圣于德介杨宇湖南大学机械与汽车工程学院湖南长沙410082

提出了一种基于EMD(EmpiricalModeDecomposition)的信号瞬时特征的小波分析方法。用这种方法提取非平稳信号的瞬时频率和瞬时幅值分三个基本步骤:首先,用EMD把信号分解成IMF(IntrinsicModeFunction)分量;接着,对IMF分量进行小波分析,从... 详细信息

提出了一种基于EMD(EmpiricalModeDecomposition)的信号瞬时特征的小波分析方法。用这种方法提取非平稳信号的瞬时频率和瞬时幅值分三个基本步骤:首先,用EMD把信号分解成IMF(IntrinsicModeFunction)分量;接着,对IMF分量进行小波分析,从小波系数的幅角函数中提取小波脊线;最后,从小波脊线中提取瞬时频率和瞬时幅值。通过对仿真信号的分析,验证了该方法能有效地分析非平稳信号。

关键词： EMD 小波分析小波脊线非平稳信号瞬时频率瞬时幅值