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混沌递归分析在油水两相流流型识别中的应用

化工学报 2006年第2期57卷 274-280页

作者：金宁德陈万鹏天津大学电气与自动化工程学院天津300072

采用由Lorenz方程生成的时间序列验证了递归定量分析的有效性及敏感性,并将该分析方法应用于油水两相流流型识别.研究结果表明对油水两相流过渡流型,在递归图上表现为分散点或线条纹理两种纹理结构特征;而对同一种水包油流型,仅表现为... 详细信息

采用由Lorenz方程生成的时间序列验证了递归定量分析的有效性及敏感性,并将该分析方法应用于油水两相流流型识别.研究结果表明对油水两相流过渡流型,在递归图上表现为分散点或线条纹理两种纹理结构特征;而对同一种水包油流型,仅表现为线条纹理结构特征.表明混沌递归图纹理结构特征对油水两相流流型变化敏感,混沌递归定量分析是一种流型识别的有效辅助诊断工具.

关键词：油水两相流流型递归图递归定量分析

流化床内生物质石英砂双组分混合流动混沌递归分析

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化工学报 2014年第3期65卷 813-819页

作者：王肖祎仲兆平王春华东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

采用递归分析方法对流化床内的压力脉动信号进行分析,研究了不同工况下石英砂与柱形生物质颗粒混合双组分颗粒的流动特性。柱形生物质颗粒尺寸为10 mm×10 mm(直径×长),石英砂粒径为0.8 mm。在鼓泡床阶段,随着生物质含量的增加,系统的... 详细信息

采用递归分析方法对流化床内的压力脉动信号进行分析,研究了不同工况下石英砂与柱形生物质颗粒混合双组分颗粒的流动特性。柱形生物质颗粒尺寸为10 mm×10 mm(直径×长),石英砂粒径为0.8 mm。在鼓泡床阶段,随着生物质含量的增加,系统的周期性呈现先减弱再增强的变化趋势;该阶段确定性与层流率均表现为随气速的增加而增大,其值在生物质含量低时会明显减小,系统熵则随着气速的增大而减小。在腾涌阶段,生物质添加前后系统信号的递归图呈现相似的纹理特征,确定性与层流率变化较小,此时熵随着气速的增加而减小,与单组分流动呈现相反的趋势。

关键词：递归图递归定量分析生物质混合流化床混沌

基于递归分析的生物质与惰性颗粒混合流动压差脉动信号混沌分析

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第5期47卷 1767-1773页

作者：王泽宇仲兆平王肖祎赵凯东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

将递归图及其定量分析方法应用于双组分流化床流动混沌分析中,对大颗粒生物质(当量直径为5 mm,密度为350 kg/m3)与石英砂(直径为0.4 mm,密度为2 700 kg/m3)在流化床内混合流动的压差脉动信号进行持续10 s的采样提取,并对其进行递归图和... 详细信息

将递归图及其定量分析方法应用于双组分流化床流动混沌分析中,对大颗粒生物质(当量直径为5 mm,密度为350 kg/m3)与石英砂(直径为0.4 mm,密度为2 700 kg/m3)在流化床内混合流动的压差脉动信号进行持续10 s的采样提取,并对其进行递归图和递归定量分析。研究结果表明:在鼓泡流状态下生物质颗粒的存在降低床内流动的随机性,增强系统的平稳性。系统的确定性和周期性随着气速的增加而增强。而当气速小于最小流化风速时,床内流动接近固定床状态,递归特征值的变化规律不明显,系统的随机性较强。

关键词：压差脉动递归定量分析递归图生物质流化床多相流

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基于递归分析的水声信号处理

哈尔滨工程大学学报 2006年第5期27卷 649-652页

作者：陈静李亚安王东海西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用递归分析及定量递归分析研究了水声信号的非线性特征.在计算正弦、随机和洛沦兹3种典型信号递归图的基础上,对2种实际舰船信号的递归图进行了定量分析,并和它们的关联维数进行比较.结果表明:定量递归分析的特征参数与混沌特征参数... 详细信息

利用递归分析及定量递归分析研究了水声信号的非线性特征.在计算正弦、随机和洛沦兹3种典型信号递归图的基础上,对2种实际舰船信号的递归图进行了定量分析,并和它们的关联维数进行比较.结果表明:定量递归分析的特征参数与混沌特征参数具有一定的联系,利用定量递归分析的特征量作为特征参数可以对舰船信号进行有效地识别和分类.这一结果对于进一步开展水下目标信号的识别、分类研究具有重要参考价值.

关键词：递归图递归定量分析相空间重构混沌

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流化床压力脉动的递归分析

化学工程 2014年第12期42卷 39-42,48页

作者：周云龙王芳东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012

在自行搭建的冷态流化床实验台的基础上,采集了风帽入、出口处的压力脉动信号,通过对比、分析不同压力测点的压力信号递归图,来观察流化床内流化特性的差异。改变空气流量,借助递归率RR、确定性DET、递归熵ENTR,最长对角线Lmax、层状度... 详细信息

在自行搭建的冷态流化床实验台的基础上,采集了风帽入、出口处的压力脉动信号,通过对比、分析不同压力测点的压力信号递归图,来观察流化床内流化特性的差异。改变空气流量,借助递归率RR、确定性DET、递归熵ENTR,最长对角线Lmax、层状度LAM、竖直或水平线段长度均值TT等参数来定量分析鼓泡床、节涌床、湍流床和快速流化床4种流型的动力学特性。结果表明:递归定量分析能够有帮助于理解流化床的流动机理,对气固二相流的流型识别具有一定意义。

关键词：气固二相流递归图递归定量分析流动机理

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基于递归图理论的沉降时间序列可预测分析

水文地质工程地质 2018年第1期45卷 158-164页

作者：杨果岳方明孙希望徐运龙屈畅姿岩土力学与工程安全湖南省重点实验室湖南湘潭411105 湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 中铁二院昆明勘察设计研究院有限公司云南昆明650000

在实际沉降监测中,由于不确定性因素的影响,导致基于实测沉降数据的工后沉降预测误差较大。采用递归图和递归定量分析方法对沉降时间序列的可预测性进行分析,选择出预测效果好的沉降时间序列,进行准确的工后沉降预测。通过对无砟轨道整... 详细信息

在实际沉降监测中,由于不确定性因素的影响,导致基于实测沉降数据的工后沉降预测误差较大。采用递归图和递归定量分析方法对沉降时间序列的可预测性进行分析,选择出预测效果好的沉降时间序列,进行准确的工后沉降预测。通过对无砟轨道整体道床的沉降时间序列进行可预测性分析得出:(1)沉降时间序列具有混沌特性;(2)沉降时间序列的递归图颜色分布越规律、色彩深浅变化越均匀,沿着主对角线出现的白色区域越小,沉降时间序列的可预测性越强;(3)通过提取递归定量指标随时间变化的曲线,可以直接确定预测时间起点;(4)利用递归图求取二阶任意熵作为沉降时间序列的可预测步长因子,可推算出预测效果最佳的沉降时间序列。

关键词：时间序列可预测性递归图递归定量分析二阶任意熵

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齿轮振动信号滑动递归分析及其应用

机械传动 2015年第3期39卷 31-35页

作者：肖涵吕勇武汉科技大学机械自动化学院冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081

采用递归图对齿轮振动信号进行研究,发现不同状态下的齿轮振动信号递归图存在明显差异,分析了这些递归图所表征的传动系统动力学特征。将递归图看作一幅能反映齿轮状态信息的二值图像,用递归率、确定率、层流率、递归时间等递归特征量... 详细信息

采用递归图对齿轮振动信号进行研究,发现不同状态下的齿轮振动信号递归图存在明显差异,分析了这些递归图所表征的传动系统动力学特征。将递归图看作一幅能反映齿轮状态信息的二值图像,用递归率、确定率、层流率、递归时间等递归特征量对该二值图像进行特征描述,分析了递归特征量所代表的系统动力学特征和对应的递归图像特征。采用滑动递归分析对递归图进行分析,以更好地刻画递归图局部特征。应用该方法结合高斯混合模型及最大贝叶斯分类器对采自实验台的齿轮振动信号进行故障分类实验,结果表明应用该特征提取方法可获得较高的故障识别率。

关键词：递归图递归定量分析二值图像高斯混合模型故障识别

空气质量数据多尺度递归图分析与预测方法研究

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空气质量数据多尺度递归图分析与预测方法研究

作者：秦林林华北理工大学

学位级别：硕士

当前,我国的空气污染已经成为公众日益关注的环境和社会问题之一。空气污染不仅给生态环境带来了严重负担,还对人类身心健康产生极大负面影响。对空气质量进行准确分析与预测已经成为控制空气污染、改善空气质量的重要措施。以北京多站... 详细信息

当前,我国的空气污染已经成为公众日益关注的环境和社会问题之一。空气污染不仅给生态环境带来了严重负担,还对人类身心健康产生极大负面影响。对空气质量进行准确分析与预测已经成为控制空气污染、改善空气质量的重要措施。以北京多站点空气质量数据为研究对象,针对空气质量数据特点,基于递归图理论,挖掘空气质量影响因素的动态相关性,利用深度学习对空气质量时序数据进行建模研究。具体地,包含以下三个方面:首先,为充分挖掘空气质量影响因素间潜在高维相关信息,评估因素对空气质量的影响程度,提出基于交叉递归图的空气质量多尺度递归分析模型。结构上,采用尺度化预处理划分空气质量数据,利用交叉递归图与递归定量分析为多尺度下空气质量影响因素间的动态相关性提供定性和定量解释。仿真结果表明,该方法能够从多尺度对空气质量影响因素间的依赖性进行可视化与定量分析。其次,考虑到空气质量受到多种因素影响,提出了多时间尺度空气质量数据预测方法。该方法面向单一站点模式,对空气质量数据进行多时间尺度动态递归分析与预测。结构上,采用多时间尺度递归动态分析挖掘影响空气质量的主要因素,为预测提供优质输入条件。进一步,采用深度学习模型对空气质量数据建模。仿真结果表明,对比SVM、DBN与LSTM等模型,该方法具有良好的非线性拟合性能。最后,针对空气质量因素受到时空尺度影响的问题,提出了时空尺度空气质量预测方法。该方法采用多站点协同模式,对空气质量数据进行时空相关分析与建模。结构上,采用时空尺度动态分析挖掘多站点中的因素对空气质量的作用机制。进一步,以深度学习模型为基础,引入教与学优化算法进行参数配置。通过实验仿真,采用多种指标评估与统计分析,验证了该方法的有效性。图20幅;表14个;参61篇。

关键词：空气质量数据递归图递归定量分析深度学习教与学优化

基于模态分解和定量递归分析的电能质量扰动信号分析与识别

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基于模态分解和定量递归分析的电能质量扰动信号分析与识别

作者：王曦昆明理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济和科学技术的迅猛发展,电力系统中的非线性、冲击性、非对称型负荷显著增加,电能质量问题带来的经济损失越来越严重,如何有效的治理电能质量问题已经成为广大科技工作者研究的重点。改善和提高电能质量的首要前提就是对电... 详细信息

随着国民经济和科学技术的迅猛发展,电力系统中的非线性、冲击性、非对称型负荷显著增加,电能质量问题带来的经济损失越来越严重,如何有效的治理电能质量问题已经成为广大科技工作者研究的重点。改善和提高电能质量的首要前提就是对电能质量扰动类型进行检测、分析与识别,只有快速准确的检测出电能质量问题,并进行有效的分析,识别扰动的类型,才能对其进行有效的控制和治理。本文分别对无噪声的电能质量仿真信号和含30dB噪声的电能质量扰动信号进行分析,比较了电能质量信号在有、无噪声时的递归图识别结果,并结合NMF方法对递归图进行特征提取进而对其进行智能识别。电能质量扰动信号进行相空间重构后得到的递归图和重构轨迹图,直观的显现出了不同扰动信号的扰动特征。无噪声扰动信号的递归图是比较平滑的,可以明显的体现出扰动信号的扰动特征,添加噪声后的递归图受到了噪声的影响,图中出现复杂的线条和图形,但是图中的扰动特征并没有因此而受到太大的影响,识别效果是十分明显的。文中利用EMD方法对电能质量扰动信号进行滤波处理,并与递归定量分析相结合,实现了电能质量扰动信号的检测识别和定位。研究了使用EMD去噪方法对含30dB噪声的六类电能质量扰动信号(电压中断、电压暂升、电压暂降、暂态振荡、电压尖峰和暂态谐波)的去噪,去掉高频噪声保留其余分量并重构新的信号,结果表明EMD方法去噪可以去掉原有信号中的噪声干扰,去噪的同时保留了低频信号的扰动特征分量。研究了EMD结合软阈值去噪的方法,去噪后的各类信号的递归图和重构轨迹图中表现出了明显的不同,并在随后的试验中进行了递归定量分析,选择具有明显变化趋势的递归参数进行神经网络的智能分类识别和扰动定位,结果证明该方法对于电能质量问题的研究是非常有效的。EEMD在消除端点问题和模态混叠方面明显要优于EMD方法,更适合于对电能质量扰动信号的研究,尤其是在处理复合型扰动信号方面,可以将信号中包含的不同扰动类型分解出来。利用EEMD方法对电能质量信号的分解效果做了研究,本文在含噪声的各类电能质量扰动信号的基础上进行了信号分解和特征分量提取的工作,结合递归图和重构轨迹图观察不同扰动信号的扰动特征。将提取的特征分量进行定量递归分析,选择具有明显变化趋势的递归参数进行了扰动类型的识别。递归定量分析的方法在其他领域的应用已经非常广泛,但是在电能质量问题领域的研究还很不足,因此本文的研究方法对今后进一步研究该方法在电能质量领域的应用是非常有意义的。将递归图和定量递归分析技术引入非平稳电能扰动信号处理研究中的方法是有效的,经EMD去噪后的电能质量扰动信号二维相空间图和递归图体现了不同模式的电能扰动信号内部动力学机理的递归现象,递归量化参数定量地表征电能扰动信号的递归特性,利用定量递归分析提取的不同参数和BP神经网络可以区分不同的电能质量扰动模式。递归分析的重构率参数可以定位扰动出现的起始点和结束点。从仿真结果可以发现,递归定量分析是一种新的电能质量扰动模式识别方法,也为由多种扰动信号混叠的复杂干扰信号识别的后续研究提供了依据。

关键词：电能质量扰动经验模态分解集合经验模态分解特征提取递归图递归定量分析