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地下水水位时间序列中的混沌特征 被引量:24
1
作者 宋宇 陈家军 孙雄 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2004年第1期14-18,共5页
利用相空间重构技术、G -P算法以及Wolf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法 ,分别计算了太原盆地 4组地下水水位时间序列的关联维数和Lyapunov指数。结果揭示在自然状态下 ,太原盆地某些孔隙潜水和孔隙承压水水位变化存在明显的混... 利用相空间重构技术、G -P算法以及Wolf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法 ,分别计算了太原盆地 4组地下水水位时间序列的关联维数和Lyapunov指数。结果揭示在自然状态下 ,太原盆地某些孔隙潜水和孔隙承压水水位变化存在明显的混沌特征。这不仅为以后建立水位预测模型提供了理论依据 ,并且也为运用分形理论研究地质参数的时空变异性以及含水层结构的自相似性提供了进一步的支持。 展开更多
关键词 地下水 时间序列 水位 混沌 功率谱 相空间重构 关联维数
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混沌分形在内燃机振动信号分析中的应用 被引量:10
2
作者 王洪刚 唐力伟 郑海起 《数据采集与处理》 CSCD 2003年第2期214-217,共4页
从理论上分析了柴油发动机燃烧过程的分形特性 ,运用混沌和分形理论对实际测得的发动机缸盖振动信号进行了分析 ,计算了信号的关联维数。结果表明 :缸盖的燃爆冲击振动是一种混沌运动。而且 ,随着喷油器工作状态的不同 ,信号的关联维数... 从理论上分析了柴油发动机燃烧过程的分形特性 ,运用混沌和分形理论对实际测得的发动机缸盖振动信号进行了分析 ,计算了信号的关联维数。结果表明 :缸盖的燃爆冲击振动是一种混沌运动。而且 ,随着喷油器工作状态的不同 ,信号的关联维数也发生变化。系统振动不确定性成分增多 ,关联维数变大 ,系统振动确定性成分增多 ,关联维数变小。通过选择合适的嵌入维数 ,计算的关联维数能够反映系统的真实特性 ,关联维数可以作为发动机状态监测和故障诊断的一个特征参量。 展开更多
关键词 内燃机 振动信号分析 混沌分形 关联维数 喷油器 故障诊断
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基于相空间重构技术的金融系统混沌识别 被引量:5
3
作者 张强 李立华 《经济数学》 北大核心 2011年第2期40-43,共4页
借助工程技术领域内识别非线性系统混沌现象的相空间重构技术研究了金融混沌的识别问题.以我国金融系统历经本轮全球金融危机这个金融史上影响最为严重的金融混沌为研究对象;研究发现:在全球金融危机的冲击下,我国金融系统在运行过程中... 借助工程技术领域内识别非线性系统混沌现象的相空间重构技术研究了金融混沌的识别问题.以我国金融系统历经本轮全球金融危机这个金融史上影响最为严重的金融混沌为研究对象;研究发现:在全球金融危机的冲击下,我国金融系统在运行过程中发生了确定性的失稳,出现了金融混沌现象.从而为进一步防范与控制金融混沌奠定基础. 展开更多
关键词 金融系统 金融混沌 相空间重构 李雅普诺夫指数 关联维数
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天然气管道泄漏声波的混沌特性 被引量:4
4
作者 王洪超 陈瑞东 王卫星 《油气储运》 CAS 北大核心 2015年第7期746-750,共5页
天然气管道发生泄漏时,管道内外压力的巨大差异会产生较大的声波变化,因泄漏产生的声波信号会沿着管道向上、下游传播,通过安装在管道两端的声波变送器检测泄漏声波信号即可判断管道泄漏事故的发生。基于此,讨论了混沌系统的最大Lyapuno... 天然气管道发生泄漏时,管道内外压力的巨大差异会产生较大的声波变化,因泄漏产生的声波信号会沿着管道向上、下游传播,通过安装在管道两端的声波变送器检测泄漏声波信号即可判断管道泄漏事故的发生。基于此,讨论了混沌系统的最大Lyapunov指数和关联维数等主要特征参数的计算方法,在实际天然气管道泄放天然气模拟管道泄漏并采集声波信号,通过计算泄漏声波信号的混沌特征参数,验证了天然气管道泄漏声波信号具有混沌特性,研究成果可用于指导天然气管道泄漏检测和定位方法研究。 展开更多
关键词 天然气管道 泄漏 声波信号 最大LYAPUNOV指数 关联维数
原文传递
某型滚动轴承故障与分形维数的确立 被引量:3
5
作者 关贞珍 郑海起 +1 位作者 杨云涛 康海英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第9期1147-1152,共6页
针对轴承传动本身具有非线性而在传统故障诊断中又被忽略掉的问题,运用最大李雅普诺夫指数进行齿轮箱轴承运行混沌状态的辨识,然后采用关联维数对轴承故障进行准确定位。通过实验获取齿轮箱轴承的外圈故障、内圈故障、滚动体故障和正常... 针对轴承传动本身具有非线性而在传统故障诊断中又被忽略掉的问题,运用最大李雅普诺夫指数进行齿轮箱轴承运行混沌状态的辨识,然后采用关联维数对轴承故障进行准确定位。通过实验获取齿轮箱轴承的外圈故障、内圈故障、滚动体故障和正常状态的振动信号,并进行小波包去噪,对去噪信号分别计算各种状态下的最大李雅普诺夫指数和关联维数,得出各故障状态下对应的混沌状态和分形维数,可将此分形维数作为特征向量进行轴承故障诊断。在进行系统状态辨识和关联维数计算的同时讨论了嵌入维数、延迟时间和无标度区的确定方法。 展开更多
关键词 轴承 故障诊断 最大李雅普诺夫指数 关联维数 混沌
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A complexity measure approach based on forbidden patterns and correlation degree
6
作者 王福来 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期177-183,共7页
Based on forbidden patterns in symbolic dynamics, symbolic subsequences are classified and relations between forbidden patterns, correlation dimensions and complexity measures are studied. A complexity measure approac... Based on forbidden patterns in symbolic dynamics, symbolic subsequences are classified and relations between forbidden patterns, correlation dimensions and complexity measures are studied. A complexity measure approach is proposed in order to separate deterministic (usually chaotic) series from random ones and measure the complexities of different dynamic systems. The complexity is related to the correlation dimensions, and the algorithm is simple and suitable for time series with noise. In the paper, the complexity measure method is used to study dynamic systems of the Logistic map and the Henon map with multi-parameters. 展开更多
关键词 complexity theory forbidden words symbolic dynamics correlation dimensions
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削片机主轴振动信号分形维数计算
7
作者 李宇婧 杨永发 +1 位作者 朱德滨 杨灿宇 《林业机械与木工设备》 2007年第9期31-33,共3页
从理论上分析了削片机主轴振动过程的分形特性,运用分形理论对实际测得的削片机振动信号进行分析,计算出信号的关联维数。结果表明,削片机主轴振动是一种混沌运动。通过选择合适的嵌入维数计算出的关联维数能够反映系统的真实特性,所以... 从理论上分析了削片机主轴振动过程的分形特性,运用分形理论对实际测得的削片机振动信号进行分析,计算出信号的关联维数。结果表明,削片机主轴振动是一种混沌运动。通过选择合适的嵌入维数计算出的关联维数能够反映系统的真实特性,所以关联维数可以作为削片机检测的一个特征参量。 展开更多
关键词 削片机 主轴 振动信号 关联维数 分形
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基于小波包与分形组合技术在变压力下液压管路振动信号分析研究 被引量:1
8
作者 李哲洙 高培鑫 +1 位作者 赵大哲 刘积仁 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第4期807-813,共7页
提出基于小波包与分形组合技术对压力突变情况下航空发动机液压管路振动信号进行分析。首先,采用小波包对压力突变下液压管路振动信号进行分解,压力突变下液压管路振动信号的分形特征通过小波包的重构系数得到反映与验证;其次,通过对比... 提出基于小波包与分形组合技术对压力突变情况下航空发动机液压管路振动信号进行分析。首先,采用小波包对压力突变下液压管路振动信号进行分解,压力突变下液压管路振动信号的分形特征通过小波包的重构系数得到反映与验证;其次,通过对比分析小波包的关联维数值,得到压力突变下液压管路振动信号不同频带与关联维数的变化规律;最后结果表明,基于小波包与分形组合技术可以反映压力突变下液压管路振动信号特征。 展开更多
关键词 小波包变换 分形 关联维数 组合分析
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基于关联维数的自行火炮行星转向机状态监测研究
9
作者 唐力伟 汪伟 +1 位作者 肖志松 栾军英 《精密制造与自动化》 2004年第1期23-25,共3页
运用分形理论分析了自行火炮行星转向机的分形特性,对自行火炮行星转向机振动信号进行了采集、处理,计算了信号的分形维数,结果表明:通过选择合适的嵌入维数,计算的分形维数能够反映系统的真实特性,分形维数可以作为自行火炮行星转向机... 运用分形理论分析了自行火炮行星转向机的分形特性,对自行火炮行星转向机振动信号进行了采集、处理,计算了信号的分形维数,结果表明:通过选择合适的嵌入维数,计算的分形维数能够反映系统的真实特性,分形维数可以作为自行火炮行星转向机状态监测和故障诊断的一个特征参量。 展开更多
关键词 自行火炮 行星转向机 状态监测 关联维数 行星传动 分形
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船舶辐射噪声的相关维提取
10
作者 杨绍清 王基组 吕涛 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2003年第1期59-61,共3页
船舶辐射噪声是一种混沌,因而也具有分形特征。利用提取相关维的GP算法,分析了船舶辐射噪声的分形特征,所得结果具有较好的参考价值。
关键词 船舶 辐射噪声 分形特征 线性尺度区 相关维
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轴向柱塞泵压力波非线性特征实验研究
11
作者 闫小乐 谷立臣 乔辉 《煤矿机械》 2015年第12期108-110,共3页
为了探讨液压设备中压力波的非线性特征,构建以轴向柱塞泵为动力源的液压实验平台,采集4种油液含气量状况下管道中压力波的时域信号。根据非线性理论和信号处理方法,通过互信息法和Cao方法重构油液压力波信号相空间,利用高斯核函数法和W... 为了探讨液压设备中压力波的非线性特征,构建以轴向柱塞泵为动力源的液压实验平台,采集4种油液含气量状况下管道中压力波的时域信号。根据非线性理论和信号处理方法,通过互信息法和Cao方法重构油液压力波信号相空间,利用高斯核函数法和Wolf方法计算压力波信号的关联维数和最大Lyapunov指数。实验结果表明,油液压力信号具有较强的分形特征;随着含气量的增大,油液压力信号表现出较大的随机性和混沌特征。 展开更多
关键词 液压系统 压力波 关联维数 最大LYAPUNOV指数
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摇摆条件下自然循环流动不稳定性非线性演化特性研究
12
作者 张文超 谭思超 +2 位作者 高璞珍 张虹 张红岩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1324-1329,共6页
针对摇摆运动下自然循环流动不稳定性的非线性演化特性进行了分析。应用非线性时间序列分析方法对不同流动状态的时间序列进行幅度谱分析、吸引子重构,并基于相空间重构理论,计算包括关联维数(CD)、Kolmogorov熵(K熵)和最大李雅普诺夫指... 针对摇摆运动下自然循环流动不稳定性的非线性演化特性进行了分析。应用非线性时间序列分析方法对不同流动状态的时间序列进行幅度谱分析、吸引子重构,并基于相空间重构理论,计算包括关联维数(CD)、Kolmogorov熵(K熵)和最大李雅普诺夫指数(MLE)在内的几何不变量的值,根据计算结果分析了摇摆运动下两相自然循环系统流动不稳定性的非线性演化特性。分析结果表明:随着无量纲功率的增大,系统几何不变量的值先增加后减小,系统由极限环运动经倍周期分岔发展成混沌振荡,最终回到稳定流动;系统非线性特征先增强后减弱,是由于热驱动力、流动阻力和摇摆引起的驱迫外力之间的相互反馈及耦合程度不同所致。 展开更多
关键词 自然循环 摇摆 流动不稳定性 非线性演化
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基于关联维数的不同压力下液压管路振动信号的非线性分析
13
作者 韩清鹏 朱瑞 梁磊 《上海电力学院学报》 CAS 2016年第5期463-466,494,共5页
关联维数可定量分析不同压力状况下液压管路的工作状态.详细讨论了不同压力下液压管路系统的振动信号中关联维数的计算方法,并通过实验进行了分析.实验结果表明,通过偏相关积分算法计算得到的指数维数(关联维数近似值),能表征不同压力... 关联维数可定量分析不同压力状况下液压管路的工作状态.详细讨论了不同压力下液压管路系统的振动信号中关联维数的计算方法,并通过实验进行了分析.实验结果表明,通过偏相关积分算法计算得到的指数维数(关联维数近似值),能表征不同压力变化下的液压管路振动信号的变化,当压力变大时维数逐渐增大. 展开更多
关键词 关联维数 液压管路 振动信号 非线性
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多变量时间序列复杂系统的相空间重构 被引量:25
14
作者 王海燕 盛昭瀚 张进 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期115-118,共4页
根据单变量时间序列相空间重构思想 ,提出了多变量时间序列描述的复杂系统的相空间延迟重构方法 .对每一分量的时间序列 ,分别利用互信息最小法确定最佳延迟时间间隔 ,最小嵌入维数的选取方法是单变量时间序列情况下虚假邻点法的推广 .... 根据单变量时间序列相空间重构思想 ,提出了多变量时间序列描述的复杂系统的相空间延迟重构方法 .对每一分量的时间序列 ,分别利用互信息最小法确定最佳延迟时间间隔 ,最小嵌入维数的选取方法是单变量时间序列情况下虚假邻点法的推广 .给出了q阶广义关联积分和q阶广义关联维数的计算公式 ,并证明了广义关联维数与所用范数无关 .计算了Lorenz系统按前 2个变量进行重构时的最佳延迟时间间隔和最小嵌入维数 .计算结果表明 。 展开更多
关键词 复杂系统 多变量时间序列 相空间重构 广义关联维数 广义关联积分 混沌
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冲击破坏过程微震波形多重分形及其时变响应特征 被引量:10
15
作者 李楠 李保林 +1 位作者 陈栋 孙炜辰 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1007-1013,共7页
采用多重分形理论研究了冲击破坏过程不同阶段微震波形的多重分形及其时变响应特征,提出了将最大多重分维数D_(maxq),多重分形谱参数Δα和Δf(α)作为煤矿微震波形多重分形特征量.研究表明:冲击诱发微震波形的多重分形特征明显强于冲... 采用多重分形理论研究了冲击破坏过程不同阶段微震波形的多重分形及其时变响应特征,提出了将最大多重分维数D_(maxq),多重分形谱参数Δα和Δf(α)作为煤矿微震波形多重分形特征量.研究表明:冲击诱发微震波形的多重分形特征明显强于冲击前后的常规微震波形;D_(maxq)和Δα能够反映微震波形的非均匀性和波动程度,D_(maxq)和Δα越大,微震波形的非均匀性和波动性越强,多重分形特征越明显;Δf(α)是反映微震波形信号中大小峰值所占比例的度量,Δf(α)越小表示微震波形中大峰值所占比例越大,即微震波能量越大.冲击破坏前微震波形多重分形特征量D_(maxq),Δα和Δf(α)的时变响应具有明显的规律性,当D_(maxq)或Δα超过其下临界值并持续增加接近其上临界值时,或当Δf(α)小于其上临界值并持续降低接近其下临界值时,特别是当上述3种时变响应特征同时发生时,极易发生大的冲击破坏事件;微震波形多重分形特征量D_(maxq),Δα和Δf(α)的时变响应特征能够作为有效的前兆信息对冲击地压进行监测预警. 展开更多
关键词 冲击地压 微震波形 广义信息维 多重分形谱 特征量 时变响应
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日径流序列混沌识别中合理长度的确定 被引量:6
16
作者 周长让 陈元芳 +1 位作者 顾圣华 黄琴 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期55-59,101,共6页
混沌理论是进行水文时间序列分析的重要手段。为保证分析结果的可靠,主张充分利用现有资料,但目前缺乏时间序列长度对混沌特性识别影响的研究。以长江上游武隆站和北碚站日径流序列(1951年-2012年)为例,通过对二者进行混沌分析,研究了最... 混沌理论是进行水文时间序列分析的重要手段。为保证分析结果的可靠,主张充分利用现有资料,但目前缺乏时间序列长度对混沌特性识别影响的研究。以长江上游武隆站和北碚站日径流序列(1951年-2012年)为例,通过对二者进行混沌分析,研究了最大Lyapunov指数对序列长度的响应。结果表明,日径流时间序列长度过小时会影响混沌识别结果,使结果缺乏可靠性;并不是样本序列长度越长混沌识别结果越好;当序列长度达到3 000左右时,序列的混沌特性达到稳定,结果可靠并缩短了计算时间。 展开更多
关键词 水文时间序列分析 日径流时间序列 时间序列长度 混沌识别 饱和关联维数 最大LYAPUNOV指数 混沌特性
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基于相空间重构的锅炉炉膛火焰信号分析 被引量:4
17
作者 马少华 华莹 李小白 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期440-442,456,共4页
采用混沌和分形理论对实测锅炉炉膛火焰信号进行了定性分析和定量计算,通过相空间重构得到了稳定燃烧和不稳定燃烧两种工况下燃烧火焰时间序列的相平面图和关联维。分析计算结果表明:在稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较宽,关... 采用混沌和分形理论对实测锅炉炉膛火焰信号进行了定性分析和定量计算,通过相空间重构得到了稳定燃烧和不稳定燃烧两种工况下燃烧火焰时间序列的相平面图和关联维。分析计算结果表明:在稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较宽,关联维在6.5855~6.8415之间;在非稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较窄,关联维在5.8843~6.0907之间。两种工况下,火焰时间序列的相平面图和关联维有明显的差异,稳定燃烧时的关联维总比不稳定燃烧时的关联维大得多,因此,采用关联维作为火焰燃烧状态识别的特征参数。文中所提出的燃烧诊断方法为发展新型光学式火焰检测器提供了一种行之有效的解决方案。 展开更多
关键词 炉膛火焰 燃烧诊断 状态识别 相空间重构 关联维数 混沌 分形学
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和田绿洲空气相对湿度的混沌神经网络预测模型 被引量:2
18
作者 张高锋 黄领梅 +2 位作者 沈冰 张晓伟 秦胜英 《中国农业气象》 CSCD 2008年第3期256-258,263,共4页
针对用单一指标判断时间序列的混沌特性的不足,本文应用Hurst指数、Lyapunov指数以及饱和关联维数从不同的角度对和田绿洲空气相对湿度的混沌特性进行了识别。在此基础上将混沌理论与神经网络相结合,建立了混沌神经网络预测模型,利用此... 针对用单一指标判断时间序列的混沌特性的不足,本文应用Hurst指数、Lyapunov指数以及饱和关联维数从不同的角度对和田绿洲空气相对湿度的混沌特性进行了识别。在此基础上将混沌理论与神经网络相结合,建立了混沌神经网络预测模型,利用此模型分别对1954-2002年和2003-2004年和田河流域月平均相对湿度进行模拟和预测,其平均相对误差分别为2.96%和0.85%,表明模型具有较高的精度。 展开更多
关键词 相对湿度 HURST指数 LYAPUNOV指数 饱和关联维数 混沌神经网络
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基于相空间重构的制造系统混沌研究 被引量:1
19
作者 张小花 陈玮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期309-312,共4页
针对制造企业的生产效率时间序列体现的非线性的确定而又类似随机的特点,提出了基于相空间重构的制造系统的混沌研究方法。利用互信息法和CAO氏方法分别确定最佳延迟时间和最小嵌入维数,利用生产效率时间序列对制造系统相空间重构,通过G... 针对制造企业的生产效率时间序列体现的非线性的确定而又类似随机的特点,提出了基于相空间重构的制造系统的混沌研究方法。利用互信息法和CAO氏方法分别确定最佳延迟时间和最小嵌入维数,利用生产效率时间序列对制造系统相空间重构,通过Grassberger-Procac-cia算法和小数据量方法计算关联维数和最大Lyapunov指数这两个非线性特征量,结果表明制造企业在运行过程中出现混沌现象。 展开更多
关键词 制造系统 相空间重构 混沌 关联维数 最大Lypunove指数
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