基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法 被引量：18

1

作者 张伦 徐科军 +2 位作者 穆立彬 刘博 田雷 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期194-201,共8页

针对气体超声波流量计回波信号难以定位、信号处理算法计算量大,而仪表要求具备较高实时性的问题,提出一种基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法。利用不同流量下回波信号上包络上升段和下包络下降段中间部分的包络变化率都基本保持... 针对气体超声波流量计回波信号难以定位、信号处理算法计算量大,而仪表要求具备较高实时性的问题,提出一种基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法。利用不同流量下回波信号上包络上升段和下包络下降段中间部分的包络变化率都基本保持不变这一特征,通过求取回波包络线的变化率曲线,确定分布近似于一条直线的部分包络以及两段包络覆盖的峰值点,对此区间内的峰值点进行最小二乘拟合得到两条特征直线,分别代替上包络上升段和下包络下降段。根据特征直线的空间特性,选取两条特征直线的交点作为特征点,快速定位回波信号。在基于DSP和FPGA的双声道气体超声波流量计平台上实时实现信号处理方法,并在国家认可的检定机构进行标定实验,验证了信号处理方法和系统的有效性。 展开更多

关键词 包络拟合 包络变化率 回波信号上包络上升段 下包络下降段 特征直线 标定实验

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基于包络线拟合的低频振荡性质在线判别 被引量：15

2

作者 马燕峰 刘伟东 赵书强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期46-53,95,共9页

低频振荡发生时,准确判别低频振荡的类型,对抑制低频振荡、降低其危害具有重要的意义。文中在分析各种机理低频振荡的振荡曲线特征的基础上,提出了基于包络线拟合的振荡性质判别方法。首先,通过经验模态分解(EMD)方法,提取出振荡信号的... 低频振荡发生时,准确判别低频振荡的类型,对抑制低频振荡、降低其危害具有重要的意义。文中在分析各种机理低频振荡的振荡曲线特征的基础上,提出了基于包络线拟合的振荡性质判别方法。首先,通过经验模态分解(EMD)方法,提取出振荡信号的主导模式振荡曲线,然后通过对提取出的主导模式信号的包络线进行拟合,根据拟合误差判别出振荡的类型。给出了性质判别的流程和实现方法,并通过仿真案例和广域测量系统记录的实际案例,验证了所提出方法的有效性。 展开更多

关键词 低频振荡 性质判别 经验模态分解 包络线拟合

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改进的经验模式分解在机械故障诊断中的应用 被引量：11

3

作者 马文朋 张俊红 +2 位作者 马梁 刘昱 贾晓杰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期637-644,794,共8页

针对经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)在工程应用中存在的端点效应和模式混叠问题,提出了一种改进的EMD方法。首先,利用遗传支持向量回归对短信号进行延拓;然后,采用改进的包络拟合方法并结合总体经验模式分解(ensem... 针对经验模式分解(empirical mode decomposition,简称EMD)在工程应用中存在的端点效应和模式混叠问题,提出了一种改进的EMD方法。首先,利用遗传支持向量回归对短信号进行延拓;然后,采用改进的包络拟合方法并结合总体经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)处理信号,数值仿真结果验证了该方法能够有效抑制端点效应和模式混叠;最后,利用该方法并结合包络解调对滚动轴承内圈故障信号进行实验与分析。结果表明,与EMD相比,该方法可以更有效地提取故障特征,满足机械设备故障诊断工程实际需求。 展开更多

关键词 经验模式分解 端点效应 遗传支持向量回归 模式混叠 包络拟合 故障诊断

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基于包络线算法改进EMD的旋转机械故障诊断方法研究 被引量：11

4

作者 时培明 王敬 +1 位作者 温江涛 田广军 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期62-66,共5页

针对经验模态分解（EMD）中包络线拟合算法存在的过冲／欠冲以及端点问题，提出采用分段三次Hermite插值解决包络线过冲／欠冲问题，并结合基于斜率再优化的极值点延拓加窗函数的端点效应抑制方法，来优化EMD分解中包络线拟合的结果，... 针对经验模态分解（EMD）中包络线拟合算法存在的过冲／欠冲以及端点问题，提出采用分段三次Hermite插值解决包络线过冲／欠冲问题，并结合基于斜率再优化的极值点延拓加窗函数的端点效应抑制方法，来优化EMD分解中包络线拟合的结果，得到更准确内禀模态函数（IMF）的同时也可以通过Hilbert变换得到更准确的边界谱和Hilbert谱，提高EMD分解质量。通过仿真分析和滚动轴承内圈故障诊断实例研究表明，该方法有良好的效果，实现旋转机械故障的有效诊断。 展开更多

关键词 计量学 Hilbert—Huang变换 包络线拟合 插值函数 轴承故障诊断

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一种最小长度约束的EMD包络拟合方法 被引量：10

5

作者 朱伟芳 赵鹤鸣 陈小平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1909-1912,共4页

经典经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)采用三次样条插值方法进行包络拟和,存在较严重的"过冲"现象。在研究该问题已有方法基础上,提出了一种基于最小长度约束的包络拟合方法,以包络曲线长度最小为目标函数,采... 经典经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)采用三次样条插值方法进行包络拟和,存在较严重的"过冲"现象。在研究该问题已有方法基础上,提出了一种基于最小长度约束的包络拟合方法,以包络曲线长度最小为目标函数,采用Lagrange求极小值法优化极值点处的导数值,然后采用分段三次Hermite函数插值方法进行包络拟合,得到平滑包络线.实验表明该方法能有效地克服三次样条插值法的"过冲"现象和分段抛物线插值法的人为弯折现象,能拟合出更平滑的包络线,使得EMD分解更准确,有效改善模态混淆问题. 展开更多

关键词 经验模态分解 包络拟合 最优化方法 模态混淆

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基于回波包络上升沿拟合的超声波飞行时间测量方法 被引量：9

6

作者 赖国强 石为人 +1 位作者 熊庆宇 沈雪华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期922-927,共6页

超声波飞行时间是超声波检测技术应用中一个重要的参数,直接影响甚至决定其检测效果。针对超声波飞行时间高精度测量的要求,在分析超声波传感器响应模型的基础上,提出了一种基于回波包络上升沿拟合的超声波飞行时间测量方法。该方法在... 超声波飞行时间是超声波检测技术应用中一个重要的参数,直接影响甚至决定其检测效果。针对超声波飞行时间高精度测量的要求,在分析超声波传感器响应模型的基础上,提出了一种基于回波包络上升沿拟合的超声波飞行时间测量方法。该方法在双激励条件下,将周期数少的激励信号的停止时刻作为测量起点,通过粒子群优化算法进行回波包络上升沿拟合,以确定两个上升沿分离时刻所在周期,最终确定超声波飞行时间的测量终点时刻。与阀值法和互相关法的对比实验表明,该方法具有较高的测量精度和实用性。 展开更多

关键词 超声波 包络拟合 粒子群优化 上升沿 飞行时间

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制导炸弹攻击区拟合算法研究 被引量：8

7

作者 雷科 林忠贤 《电光与控制》 北大核心 2013年第2期85-88,共4页

针对攻击区对载机火控设备提出的实时性和精确性要求,提出一种分段拟合攻击区的算法。首先对求解攻击区的仿真拟合法和快速模拟法进行简单分析和比较,提出分段拟合的算法思想;然后建立攻击区数学模型,结合多元回归理论对分段拟合方法进... 针对攻击区对载机火控设备提出的实时性和精确性要求,提出一种分段拟合攻击区的算法。首先对求解攻击区的仿真拟合法和快速模拟法进行简单分析和比较,提出分段拟合的算法思想;然后建立攻击区数学模型,结合多元回归理论对分段拟合方法进行详细介绍,并利用该方法对制导炸弹攻击区进行分段拟合,对拟合系数进行了回归检验;最后将分段与不分段两种拟合结果进行比较,结果表明,分段拟合效果较好。 展开更多

关键词 制导炸弹 攻击区 分段拟合 多元回归 火力控制系统

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经验模态分解中的包络线拟合算法仿真分析 被引量：7

8

作者 张之猛 刘晨晨 +1 位作者 刘伯胜 田宝晶 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7690-7693,共4页

针对经验模态分解过程中存在的包络线过冲/欠冲及端点飞翼等问题,通过分析三次样条及Hermite多项式插值的特点,在分析一个非平稳时间序列的经验模态分解的过程中,提出使用分段三次Hermite多项式插值,并结合ARMA过程与周期延拓外推信号&q... 针对经验模态分解过程中存在的包络线过冲/欠冲及端点飞翼等问题,通过分析三次样条及Hermite多项式插值的特点,在分析一个非平稳时间序列的经验模态分解的过程中,提出使用分段三次Hermite多项式插值,并结合ARMA过程与周期延拓外推信号"特征波"进行端点延拓来改善包络拟合结果。最后,在一个简单的算例中,以距离测度作为2邻近单频信号分离的一种新判据,仿真验证了包络线拟合算法的有效性。 展开更多

关键词 经验模态分解 本征模态函数 包络线拟合 插值函数

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瞬态恢复电压波形的包络线计算方法 被引量：7

9

作者 宁磊 淡淑恒 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期27-31,共5页

为验证某试验回路产生的固有瞬态恢复电压(TRV)能否满足IEC或GB标准的要求,需将表征TRV的参数计算出来,与标准比较。4参数法用2组4个数据描述TRV的包络线。包络线由3条直线组成,用2分法求解过零点的直线,L1;分析TRV拟合曲线的1阶和2阶... 为验证某试验回路产生的固有瞬态恢复电压(TRV)能否满足IEC或GB标准的要求,需将表征TRV的参数计算出来,与标准比较。4参数法用2组4个数据描述TRV的包络线。包络线由3条直线组成,用2分法求解过零点的直线,L1;分析TRV拟合曲线的1阶和2阶导数特点,可求与TRV有2个切点的直线,L2;第3条直线L3过TRV的峰值并平行于时间轴。直线L1与L2以及直线L2和L3的2个交点的横纵坐标即为所求能描述TRV的4个参数值。经过实例验证,该方法能满足试验的要求。 展开更多

关键词 断路器 瞬态恢复电压 包络线 曲线拟合

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实时双环谐振腔光谱包络拟合

10

作者 赵凯浩 李明宇 +5 位作者 王朝宇 陈鑫 关博仁 何建军 林初月 董文飞 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期780-788,共9页

双环级联谐振腔(Cascaded Microring Resonators,CMRR)传感器作为一种新型的光学传感器,因具有高灵敏度、易于集成、功耗小等优点被广泛应用于生物、医学等领域。为了实现CMRR传感器输出光谱的实时数据分析处理,提出了一种基于Python的... 双环级联谐振腔(Cascaded Microring Resonators,CMRR)传感器作为一种新型的光学传感器,因具有高灵敏度、易于集成、功耗小等优点被广泛应用于生物、医学等领域。为了实现CMRR传感器输出光谱的实时数据分析处理,提出了一种基于Python的实时CMRR传感器输出光谱包络拟合方法。首先,利用不同的拟合模型对CMRR传感器输出光谱进行拟合;然后,通过灵敏度误差百分比对不同拟合模型的拟合误差进行比较,结果显示平滑样条拟合法在实时处理CMRR传感器输出光谱过程中表现最佳;最后对不同浓度的NaCl溶液进行实时输出光谱采集处理,验证了CMRR传感器输出光谱实时采集处理程序的可靠性。实验结果表明CMRR传感器的波长漂移量与溶液浓度呈线性关系。通过计算可知CMRR传感器对于盐水的灵敏度约为671.03529 nm/RIU。 展开更多

关键词 集成光学 双环级联谐振腔 包络拟合 折射率 光学谐振腔

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经验模态分解中一种改进的包络线拟合算法 被引量：5

11

作者 吴贤规 王安娜 会国涛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1535-1538,1547,共5页

针对经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)过程中存在的包络线拟合问题,提出了一种精确消除欠冲现象的改进算法.该算法首先确定利用三次样条插值(cubic spline interpolation,CSI)进行包络线拟合时所产生的欠冲区间,然后通... 针对经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)过程中存在的包络线拟合问题,提出了一种精确消除欠冲现象的改进算法.该算法首先确定利用三次样条插值(cubic spline interpolation,CSI)进行包络线拟合时所产生的欠冲区间,然后通过单调分段三次多项式插值法对欠冲区间包络线进行补偿.该改进的包络线能紧紧地包住原始信号,而不影响信号本身的特征,尽可能保持前包络线的平滑性.仿真结果表明,提出的方法可以有效地消除由CSI所造成的欠冲现象,拟合出更好的包络线,进一步提高EMD的分解精度. 展开更多

关键词 希尔伯特-黄变换 经验模态分解 欠冲现象 包络线拟合 单调分段三次多项式插值

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垂直扫描白光干涉测量数据的各种处理算法及其分析 被引量：4

12

作者 张倩 崔长彩 周晓林 《机床与液压》 北大核心 2010年第21期29-32,共4页

为得到被测表面的微观信息,根据垂直扫描白光干涉的特点,以阶高92μm的微流道为测量对象,测出理论上处在不同高度的3个点的干涉数据,使用改进质心算法、相移干涉法、白光干涉法、白光干涉相移法、包络线拟合法等算法从采集到三组干涉数... 为得到被测表面的微观信息,根据垂直扫描白光干涉的特点,以阶高92μm的微流道为测量对象,测出理论上处在不同高度的3个点的干涉数据,使用改进质心算法、相移干涉法、白光干涉法、白光干涉相移法、包络线拟合法等算法从采集到三组干涉数据中提取出每两点之间的相对高度,并对各种算法提取出的相对高度进行比较和分析。结果证明,相对高度为0的情况下,除包络线拟合法误差较大外,其余各种算法的计算结果都比较理想;相对高度为阶高92μm时,白光干涉相移法计算精度最高,实用性较强。 展开更多

关键词 垂直扫描 质心 相移 白光干涉 包络线拟合

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基于小波变换和Hilbert变换的汽油机爆震边缘诊断 被引量：4

13

作者 林国星 杨建国 +1 位作者 淳良 刘洋 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期351-358,共8页

基于振动信号检测是目前爆震诊断的主要应用形式和研究方向,而小波变换具有从信噪比较差的振动信号中有效提取出爆震边缘特征的显著优越性.利用具有瞬态冲击特性的爆震边缘特征实现发动机的自动爆震控制,是一个尚需解决的重要课题.提出... 基于振动信号检测是目前爆震诊断的主要应用形式和研究方向,而小波变换具有从信噪比较差的振动信号中有效提取出爆震边缘特征的显著优越性.利用具有瞬态冲击特性的爆震边缘特征实现发动机的自动爆震控制,是一个尚需解决的重要课题.提出了一种利用Hilbert变换将爆震瞬态冲击信号进行包络及拟合的方法,在此基础上定义了一种爆震边缘判定指标,并给出了该指标的计算公式.将所提出的爆震边缘诊断方法应用于试验数据,结果表明:爆震边缘指标的数值在爆震边缘燃烧和正常燃烧状态下存在明显的差异,即该指标能够有效准确地诊断出爆震边缘状态,而且实现了基于振动信号检测爆震边缘的自动化诊断. 展开更多

关键词 汽油机 爆震诊断 小波变换 HILBERT变换 包络线 拟合

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基于三角包络拟合的直扩信号时频二维精估算法

14

作者 章飚 郭一超 张涛 《战术导弹技术》 北大核心 2023年第2期153-158,共6页

针对直接序列扩频信号捕获过程中,时频二维搜索估计精度受限于搜索步进的问题,提出一种低复杂度的时频二维精估算法。该算法通过利用直扩信号模糊函数在频率维和时间维剖面的相似性,设计三角包络对时频二维的粗估结果进行拟合,在无需提... 针对直接序列扩频信号捕获过程中,时频二维搜索估计精度受限于搜索步进的问题,提出一种低复杂度的时频二维精估算法。该算法通过利用直扩信号模糊函数在频率维和时间维剖面的相似性,设计三角包络对时频二维的粗估结果进行拟合,在无需提升系统采样率和处理点数的前提下,可有效提升低信噪比、高动态直扩信号时频二维的估计精度。通过仿真计算,所提出的精估算法可在符号信噪比4 dB时达到超过95%的精化效果,相比传统的直扩信号捕获算法,有效提升了直扩信号的捕获精度。 展开更多

关键词 直扩信号 时频二维估计 包络拟合 估计精度 模糊函数 低信噪比 低复杂度

原文传递

基于PPG的多参数MIV优化神经网络血压预测模型 被引量：3

15

作者 贾超 桑胜波 郝润芳 《电子设计工程》 2021年第22期64-69,共6页

针对现有无创血压连续监测方法的不足,提出一种主要基于脉搏波的多方面特征提取和包含参数影响程度评估及优化过程的BP神经网络血压预测模型。对经过预处理的脉搏波进行包络拟合,提取表征其包络特性的特征值,提取出脉搏波到达时间PWTT... 针对现有无创血压连续监测方法的不足,提出一种主要基于脉搏波的多方面特征提取和包含参数影响程度评估及优化过程的BP神经网络血压预测模型。对经过预处理的脉搏波进行包络拟合,提取表征其包络特性的特征值,提取出脉搏波到达时间PWTT以及与血管状态密切相关的特征值,如中心动脉反射波增强指数AI、动脉僵硬度指数LASI等;将以上参数结合测试标本的年龄和心率输入到BP神经网络进行初步训练;使用平均影响值(MIV)评估输入参数对输出的影响程度,通过排名比较,滤除低影响值参数,重新训练神经网络,得到经MIV参数优化的血压预测模型的输出结果。经与其他模型对比及预测结果的Bland-Altman一致性分析表明,该模型的估计效果良好,对医学连续血压预测的应用有积极意义。 展开更多

关键词 包络拟合 多参数 平均影响值 BP神经网络 血压预测

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一种新的EMD包络定义及拟合方法 被引量：2

16

作者 莫家玲 何经伟 +1 位作者 胡维平 胡晰远 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期1457-1460,共4页

包络拟合是经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)中非常关键的一步。针对经典EMD利用信号极值点的三次样条插值构成的包络经常会与信号相交从而破坏包络的定义,在分析包络与性质的基础上提出了一种新的EMD包络拟合方法。该... 包络拟合是经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)中非常关键的一步。针对经典EMD利用信号极值点的三次样条插值构成的包络经常会与信号相交从而破坏包络的定义,在分析包络与性质的基础上提出了一种新的EMD包络拟合方法。该方法可以根据经典EMD包络通过泰勒展开计算出具有相同一阶导的信号和包络的切点与原极值点的偏移量,然后用这些切点取代极值点并通过Hermite多项式插值得到新包络。数值实验结果表明该方法的正交性及能量保存度指标有明显的改善,其拟合的包络线更接近于理想包络线。 展开更多

关键词 经验模态分解 包络拟合 HERMITE插值 模态混淆

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基于码元高斯拟合的PUE攻击检测策略 被引量：2

17

作者 牛莉敏 郑文秀 刘东杰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期1798-1800,共3页

针对仿冒主用户(PUE)恶意干扰并占用有效频段所造成的频谱资源稀缺问题,提出了一种基于高斯函数特征提取的PUE攻击检测方法。在论证码元上包络起伏特征可以作为细微特征提取的基础上,结合高斯拟合,提取出不同用户发射源的特征参数,利用... 针对仿冒主用户(PUE)恶意干扰并占用有效频段所造成的频谱资源稀缺问题,提出了一种基于高斯函数特征提取的PUE攻击检测方法。在论证码元上包络起伏特征可以作为细微特征提取的基础上,结合高斯拟合,提取出不同用户发射源的特征参数,利用模糊C-均值聚类算法来区分主用户与仿冒攻击用户。仿真实验证明,该方法在不同信噪比下所提取出的两个辐射源特征差异明显、稳定性高、可靠性好,能够快速有效地检测出PUE攻击用户。 展开更多

关键词 仿冒主用户 码元包络 特征提取 高斯拟合 模糊C-均值聚类算法

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基于包络拟合法的FPGA超声测距系统设计 被引量：2

18

作者 张祥 杨飞鹏 +2 位作者 黄宝莹 黄启俊 常胜 《电子技术应用》 北大核心 2012年第7期14-16,共3页

针对普通超声测距系统精度低、速度慢的问题,提出了一种全硬件实现的FPGA超声测距系统。将最小二乘法的二次曲线拟合算法应用于超声回波包络拟合,完成回波信号的数字信号处理和距离的测量。采用硬件描述语言在Altera公司的EP2C70F896C6... 针对普通超声测距系统精度低、速度慢的问题,提出了一种全硬件实现的FPGA超声测距系统。将最小二乘法的二次曲线拟合算法应用于超声回波包络拟合,完成回波信号的数字信号处理和距离的测量。采用硬件描述语言在Altera公司的EP2C70F896C6上实现,在4 m范围内测距误差小于±1 mm。该系统具有精度高、运算速度快的特点,并具备很强的功能扩展性,可扩展到超声探伤、超声成像等领域。 展开更多

关键词 超声测距 包络拟合 数字信号处理 FPGA

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非线性负阻尼极限环型角位移振荡运动定量分析 被引量：1

19

作者 蒋增辉 宋威 +1 位作者 贾区耀 陈农 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期55-59,共5页

从某飞行器两次飞行记录的俯仰角θ、偏航角Ψ观测值出发,分别采用对Van der Pol方程描述的θ和Ψ的角位移振荡运动微分方程进行气动参数辨识,和对观测值θ-t、Ψ-t曲线的外包络线进行参数拟合两种分析方法,对该飞行器的角位移振荡运动... 从某飞行器两次飞行记录的俯仰角θ、偏航角Ψ观测值出发,分别采用对Van der Pol方程描述的θ和Ψ的角位移振荡运动微分方程进行气动参数辨识,和对观测值θ-t、Ψ-t曲线的外包络线进行参数拟合两种分析方法,对该飞行器的角位移振荡运动特性进行了定量分析。两种分析方法取得了较为一致的结果,并证明该飞行器飞行中出现的锥形振荡运动是典型的非线性负阻尼极限环型的振荡运动,获得了非线性负阻尼极限环型气动阻尼力矩的典型表达式。分析结果表明非线性负阻尼极限环类型的气动阻尼能够导致飞行器出现动不稳定。 展开更多

关键词 非线性负阻尼 极限环 锥形振荡 动态气动力 外包络线拟合

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递归拟合测井高斯曲线快速实现岩性识别 被引量：1

20

作者 马百征 许艳争 +2 位作者 黎小伟 龙利平 范久宵 《测井技术》 CAS CSCD 2017年第1期77-81,共5页

某种岩石矿物成分、物性结构的数值在其值域统计结果往往呈高斯分布或近似高斯分布。1口井全部测井数值直方差曲线为该井穿过所有地层岩性直方差值曲线的叠加。直方差值曲线的包络是直方差在其值域数值的最优化表示。对整条测井曲线逐... 某种岩石矿物成分、物性结构的数值在其值域统计结果往往呈高斯分布或近似高斯分布。1口井全部测井数值直方差曲线为该井穿过所有地层岩性直方差值曲线的叠加。直方差值曲线的包络是直方差在其值域数值的最优化表示。对整条测井曲线逐次分段可以得出不同深度的直方差曲线包络。1组曲线包络可以拟合出1条高斯曲线,该高斯曲线可以表示该组包络的某种特征。比较不同井深曲线包络拟合后的高斯曲线与该地区标准岩性的高斯曲线可以实现对该井深的岩性的识别。 展开更多

关键词 测井曲线 数值 直方差 曲线包络 高斯分布 拟合递归算法

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