三稳态能量收集系统的同宿分岔及混沌动力学分析 被引量：8

1

作者 李海涛 丁虎 +1 位作者 陈立群 秦卫阳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第12期1311-1322,共12页

通过考虑动力系统平衡点的变化,构建了三稳态能量收集装置,分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为,全面研究了势能函数形状对压电能量收集系统响应的影响规律.建立了三稳态能量收集系统的集中参数模型,基于Padé逼近方法得... 通过考虑动力系统平衡点的变化,构建了三稳态能量收集装置,分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为,全面研究了势能函数形状对压电能量收集系统响应的影响规律.建立了三稳态能量收集系统的集中参数模型,基于Padé逼近方法得到了同宿轨道解析形式的表达式.根据Melnikov理论发展了能量收集系统同宿分岔以及混沌动力学的定性研究方法,得到了发生同宿分岔的阈值曲线.利用分岔图、最大Lyapunov指数和相平面图等数值方法验证解析结果,当激励幅值超过Melnikov临界阈值时,系统由阱内运动演变为大幅阱间振动.结果表明,调整对称的稳定平衡位置至非对称情形将导致三稳态能量收集系统非线性动力学行为的变化,不仅使系统在低激励强度下实现大幅阱间跳跃,还抑制了混沌响应产生,相关结果为实现优化能量输出效率提供了一定的理论参考. 展开更多

关键词 三稳态 能量收集 MELNIKOV函数 同宿分岔

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三稳态驰振能量捕获器发电性能研究 被引量：7

2

作者 谭红波 刘丽兰 薛白鸽 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期1539-1546,共8页

将三稳态振动模式引入到流体驰振能量捕获器中,提出了一种用于流致振动环境下的三稳态压电悬臂梁驰振能量捕获器,建立了其力学模型及动力学方程。利用数值仿真比较了双稳态和三稳态驰振系统的动力学特性和发电性能,证明了在较低流速下... 将三稳态振动模式引入到流体驰振能量捕获器中,提出了一种用于流致振动环境下的三稳态压电悬臂梁驰振能量捕获器,建立了其力学模型及动力学方程。利用数值仿真比较了双稳态和三稳态驰振系统的动力学特性和发电性能,证明了在较低流速下三稳态系统更容易发生大幅运动,发电性能更好。进一步研究了三稳态系统参数对驰振能量捕获器发电性能的影响。 展开更多

关键词 三稳态 驰振 能量捕获 动力学响应 发电性能

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化学反应中三稳性临界点的二级相变特征 被引量：6

3

作者 詹业宏 吴福根 欧发 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 1999年第1期57-62,共6页

提出了一个化学反应模式，阐明了化学反应中三稳性的临界现象同样可以纳入Landau相变理论的模式。将相变的朗道理论由原来的双稳系统推广到三稳系统，揭示了不同化学反应中非线性系统在临界点附近的共性。

关键词 相变 非线性 三稳态 化学反应 动力学 临界点

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方型永磁体多稳态能量采集器的设计与动力学研究

4

作者 唐驿宇 周振华 +1 位作者 戴志辉 周民瑞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期60-64,共5页

提出了一种基于方型永磁体结构的新型非线性多稳态能量采集器,建立了多稳态能量采集器的动力学微分方程,分析了多稳态能量采集器的结构参数对稳态数目、势阱深度以及势阱间距的影响规律。结果表明:所提出的多稳态能量采集器可以通过调... 提出了一种基于方型永磁体结构的新型非线性多稳态能量采集器,建立了多稳态能量采集器的动力学微分方程,分析了多稳态能量采集器的结构参数对稳态数目、势阱深度以及势阱间距的影响规律。结果表明:所提出的多稳态能量采集器可以通过调节结构参数来实现对系统稳态数目、势阱深度以及势阱间距的调控。同时,在谐波激励下,三稳态能量采集器的工作带宽要宽于双稳态;在随机激励下,三稳态进入阱间运动的噪声强度阈值要低于双稳态。 展开更多

关键词 双稳态 三稳态 势阱间距 势阱深度

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磁致伸缩式三稳态振动收集系统的设计及特性分析

5

作者 吴勋 刘慧芳 +4 位作者 王文国 许琦 赵璐瑶 刘占奇 常云龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第10期15-19,27,共6页

传统的振动收集系统存在共振频率高、频带窄、电压低等缺点,基于永磁体间的非线性磁力设计一种磁致伸缩式三稳态振动收集系统。利用磁偶极子模型对系统的势能和永磁体间的非线性磁力进行仿真分析。通过实验将三稳态与传统结构和双稳态... 传统的振动收集系统存在共振频率高、频带窄、电压低等缺点,基于永磁体间的非线性磁力设计一种磁致伸缩式三稳态振动收集系统。利用磁偶极子模型对系统的势能和永磁体间的非线性磁力进行仿真分析。通过实验将三稳态与传统结构和双稳态输出响应进行比较,对不同永磁体间距三稳态的输出电压进行实验测试,引入偏置磁场增加电压输出效果,当自由端与固定端永磁体间距为10 mm,固定端永磁体间距为16 mm,系统输出电压达到868 mV。结果表明:磁致伸缩式三稳态振动收集系统可以有效改善传统的振动能量收集器的采集能力。 展开更多

关键词 振动收集系统 三稳态 磁致伸缩 偏置磁场

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三稳态压电-电磁复合能量采集器性能研究

6

作者 彭召洋 宋芳 熊玉仲 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期872-877,共6页

为了提高双稳态压电电磁复合能量采集器(BPEEH)的能量转换性能和转换效率,该文在典型BPEEH的基础上,提出了一种新颖的三稳态压电电磁复合能量采集器(TPEEH)。与传统的BPEEH相比,其兼有一个新颖的电磁发电装置,进一步构成三稳态系统。该... 为了提高双稳态压电电磁复合能量采集器(BPEEH)的能量转换性能和转换效率,该文在典型BPEEH的基础上,提出了一种新颖的三稳态压电电磁复合能量采集器(TPEEH)。与传统的BPEEH相比,其兼有一个新颖的电磁发电装置,进一步构成三稳态系统。该文通过对TPEEH结构装置建立数学模型,进行了数值分析,并得到该采集器系统的势能变化函数。在此基础上,通过实验验证了外界激励频率、磁铁间距及电路负载电阻对该采集器输出电压和功率的影响。实验结果表明,当磁距为16 mm,外部磁间距为26 mm,外部激励频率为10.2 Hz时,TPEEH采集器有最大的输出电压(为6.3489 V),同时在外部负载电阻为500Ω时,采集器获得最大输出功率(为0.08 W)。与传统的BPEEH采集器相比,TPEEH采集器的采集谐振频率低,采集频带宽,输出电压和功率高,从而提高了能量转换性能和效率。 展开更多

关键词 压电 电磁 三稳态 数学模型 复合能量采集器

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三稳态永磁操动机构原理与应用 被引量：3

7

作者 闵伟 黄志军 +2 位作者 李建兵 史政凯 郭国领 《微特电机》 北大核心 2014年第3期36-39,共4页

三工位操动机构在三工位开关、自动转换开关电器、液压阀等设备中应用广泛。提出了一种新型三稳态永磁操动机构,给出了其工作原理,并采用有限元法计算了该操动机构的动铁心在第三稳态位置附近所受的磁场力,证明了动铁心能够稳定在该位... 三工位操动机构在三工位开关、自动转换开关电器、液压阀等设备中应用广泛。提出了一种新型三稳态永磁操动机构,给出了其工作原理,并采用有限元法计算了该操动机构的动铁心在第三稳态位置附近所受的磁场力,证明了动铁心能够稳定在该位置。最后,本文还给出了该机构的应用案例。 展开更多

关键词 永磁操动机构 三稳态 三工位开关 自动转换开关电器

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三稳态尾流驰振能量捕获系统发电性能研究 被引量：2

8

作者 刘丽兰 吴子英 谭红波 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期498-505,526,共9页

利用流体动能能量发电为微电子器件供电已逐渐成为非线性振动领域的研究热点。利用永磁铁产生非线性回复力,将非线性回复力引入到悬臂梁压电能量捕获装置中,提出了一种三稳态尾流驰振能量压电发电装置,获得力学模型及系统控制方程,获得... 利用流体动能能量发电为微电子器件供电已逐渐成为非线性振动领域的研究热点。利用永磁铁产生非线性回复力,将非线性回复力引入到悬臂梁压电能量捕获装置中,提出了一种三稳态尾流驰振能量压电发电装置,获得力学模型及系统控制方程,获得了三稳态系统的稳定和不稳定平衡点表达式,给出了发电系统存在三稳态运动时的结构参数的取值范围。重点研究了等平衡点不同势阱深度、等势阱深度不同平衡点位置对系统的动力学响应及发电性能的影响。结果表明,等平衡点条件下浅阱系统的起振折合流速更低、发电性能更好。 展开更多

关键词 三稳态 尾流驰振 能量捕获 发电性能

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自动转换开关电器用三稳态永磁操动机构设计 被引量：3

9

作者 徐卜一 蔡志远 徐胜 《低压电器》 2014年第1期37-39,50,共4页

在分析PC及CB级自动转换开关电器(ATSE)结构的基础上,提出了一种可以简化转换开关结构,提高转换开关可靠性的三稳态永磁操动机构。以永磁操动机构模型及相关理论为基础进行设计,基于有限元分析软件Ansoft 12对所设计结构进行静态特性及... 在分析PC及CB级自动转换开关电器(ATSE)结构的基础上,提出了一种可以简化转换开关结构,提高转换开关可靠性的三稳态永磁操动机构。以永磁操动机构模型及相关理论为基础进行设计,基于有限元分析软件Ansoft 12对所设计结构进行静态特性及动态特性的仿真分析,并根据得到的动态特性曲线与运动参数,验证了所设计结构的可行性。 展开更多

关键词 自动转换开关 永磁操动机构 三稳态 有限元分析

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双光子光学双稳系统的混沌控制 被引量：1

10

作者 薛怀庆 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期27-32,共6页

把对有限维离散化系统混沌控制的方法应用于高维微分动力系统 ,讨论了双光子光学双稳系统中的混沌控制 .通过数值计算 ,对双光子光学三稳态中的不稳定 1周期极限环和 2倍周期极限环进行了控制 ,并讨论了控制系统对噪音的依赖性问题 .计... 把对有限维离散化系统混沌控制的方法应用于高维微分动力系统 ,讨论了双光子光学双稳系统中的混沌控制 .通过数值计算 ,对双光子光学三稳态中的不稳定 1周期极限环和 2倍周期极限环进行了控制 ,并讨论了控制系统对噪音的依赖性问题 .计算结果表明 ,该方法对高维微分动力系统中的混沌控制是有效的 . 展开更多

关键词 双光子光学双稳系统 混沌控制 三稳态 噪音 高维微分动力系统 周期轨道 周期极限环

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基于时延欠阻尼随机共振的轴承微弱故障诊断 被引量：2

11

作者 李志星 王光进 鲍慧茹 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第11期1378-1386,共9页

由于旋转机械故障诊断中的振动信息易受到噪声的污染,难以提取到旋转机械的早期故障微弱分量,为此,对常用的微弱信号提取方法进行了研究,提出了一种基于时延欠阻尼三稳态随机共振的轴承微弱故障诊断方法。首先,介绍了三稳态势函数及其... 由于旋转机械故障诊断中的振动信息易受到噪声的污染,难以提取到旋转机械的早期故障微弱分量,为此,对常用的微弱信号提取方法进行了研究,提出了一种基于时延欠阻尼三稳态随机共振的轴承微弱故障诊断方法。首先,介绍了三稳态势函数及其形状变化特征,引入了时延参数、反馈参数和阻尼参数,结合福克-普朗克方程得出了等效时延势阱函数和信噪比,证明了时延欠阻尼三稳态系统存在着随机共振现象;然后,把输出信噪比当作评价标准,判定了自适应算法的参数寻优效果,提高了微弱故障信息提取的能力;最后,通过仿真分析和实验验证的方式,对时延欠阻尼三稳态随机共振方法的输出性能进行了评估。研究结果表明:在信号频率为85 Hz和162.7 Hz的轴承故障提取中,与经典的时延随机共振方法和经典的欠阻尼随机共振方法相比,该时延欠阻尼三稳态随机共振方法对高频噪声的滤波效果更佳,具有更高的适用性和可靠性;该方法可以有效地检测微弱故障信号。 展开更多

关键词 轴承微弱故障诊断 时延欠阻尼 三稳态 随机共振 信噪比

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基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器建模及性能分析 被引量：1

12

作者 周振华 易正旸 +2 位作者 陈书涵 李战慧 刘鑫 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期203-209,共7页

宽频带能量采集已经成为当前国际上振动能量采集的研究热点之一。提出基于双环永磁体结构的非线性多稳态能量采集器。采用库伦模型建立双环永磁体磁力数学模型,分析外环永磁体结构参数对能量采集装置势能函数的影响规律,确定能量采集器... 宽频带能量采集已经成为当前国际上振动能量采集的研究热点之一。提出基于双环永磁体结构的非线性多稳态能量采集器。采用库伦模型建立双环永磁体磁力数学模型,分析外环永磁体结构参数对能量采集装置势能函数的影响规律,确定能量采集器在单稳态、双稳态到三稳态之间变化时外环永磁体结构参数范围。通过数值仿真分析能量采集器处于双稳态和三稳态状态时在不同激励加速度幅值和不同激励频率下的动力学响应特性及其电压输出特性。结果表明可以通过调整外环永磁体参数对所提出基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器多稳态的状态进行调节,同时三稳态状态下的能量采集带宽显著优于双稳态状态下的采集带宽,电压输出幅值也优于双稳态状态下的能量采集器。最后对比能量采集器处于不同稳态状态时的吸振效果,结果表明能量采集装置处于三稳态状态时吸振性能最好。 展开更多

关键词 振动与波 宽频带能量采集 双稳态 三稳态 双环永磁体

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三稳态电磁式涡激振动俘能装置发电性能研究

13

作者 吴子英 常宇琛 +2 位作者 赵伟 李永越 刘丽兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期26-33,共8页

涡激振动能量转换装置涉及水流-圆柱型钝体-发电机之间复杂的流固电耦合问题。将非线性回复力、单向离合器和齿轮齿条机构引入到涡激振动俘能装置中,提出了一种三稳态涡激振动俘能装置,实现了将钝体的往复振动转化为驱动转子发电机单向... 涡激振动能量转换装置涉及水流-圆柱型钝体-发电机之间复杂的流固电耦合问题。将非线性回复力、单向离合器和齿轮齿条机构引入到涡激振动俘能装置中,提出了一种三稳态涡激振动俘能装置,实现了将钝体的往复振动转化为驱动转子发电机单向转动的传动方案,采用Van der Pol方程描述流固耦合,建立了力学模型和考虑流固电耦合动力学方程。借助数值仿真,与双稳态涡激振动俘能装置的动力学响应和发电功率进行对比,证明了三稳态涡激振动俘能装置的优势。进一步获得了俘能装置中质量比、钝体直径和负载电阻对发电功率的影响规律,给出了某一流速下俘能装置出现最大发电功率的最佳结构参数,最后分析了飞轮惯量大小对发电功率的影响。 展开更多

关键词 涡激振动 俘能装置 动力学响应 发电性能 三稳态

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三稳态压电俘能器的势能函数及对其性能的影响 被引量：1

14

作者 汪灿 马戈 +1 位作者 邹政 谢进 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期677-684,共8页

基于压电本构方程、牛顿第二定律和基尔霍夫定律,推导了机械式三稳态非线性压电俘能器的数学模型,采用数值方法研究了压电俘能器的势能函数及其对系统动力学响应和俘能特性的影响,同时,分析了刚度比和弹簧位置参数对势能函数性状的影响... 基于压电本构方程、牛顿第二定律和基尔霍夫定律,推导了机械式三稳态非线性压电俘能器的数学模型,采用数值方法研究了压电俘能器的势能函数及其对系统动力学响应和俘能特性的影响,同时,分析了刚度比和弹簧位置参数对势能函数性状的影响。研究结果表明:三稳态压电俘能器系统的势能函数具有三个势阱且具有对称性,当系统初始位置位于较浅的势阱附近时,系统将更容易做大幅阱间运动,降低有效俘能的激励幅值阈值,能够在较小的激励幅值下产生较大的均方根电压;在阱间运动情况下,势阱宽度越大,系统的均方根电压越大;弹簧位置参数和刚度比等系统参数会影响势阱深度与势阱宽度的大小,通过合理地设计系统参数,能有效提高系统均方根电压、降低有效俘能的激励幅值阈值。 展开更多

关键词 非线性压电俘能器 三稳态 势能函数 势阱深度 势阱宽度

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基因调控网络中三稳态的抗噪声鲁棒性

15

作者 陈思煊 吴人杰 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期912-923,共12页

三稳态是基因调控网络最重要的动力学行为之一,在胚胎发育和肿瘤生成等细胞信号转导过程中起着重要作用.前人的研究表明,两个正反馈环的耦合结构(正正耦合)能够实现三稳态,一个正反馈环和一个负反馈环的耦合结构(正负耦合)在无噪声的条... 三稳态是基因调控网络最重要的动力学行为之一,在胚胎发育和肿瘤生成等细胞信号转导过程中起着重要作用.前人的研究表明,两个正反馈环的耦合结构(正正耦合)能够实现三稳态,一个正反馈环和一个负反馈环的耦合结构(正负耦合)在无噪声的条件下能实现三稳态.但正负耦合在真实生物环境中实现三稳态的可行性仍不很清楚.考虑到细胞中固有的分子数目涨落和生化反应的随机性,分别构建了正正耦合和正负耦合两种结构的随机性模型,开展随机模拟,探究它们在噪声条件下的三稳态鲁棒性.结果表明,正正耦合系统的中间态在各种噪声条件下都能够稳定地存在,高态和低态在高强度噪声下具有不对称的稳定性;它的四种亚型也呈现不同水平的抗噪声鲁棒性.相比之下,正负耦合系统的中间态在高强度噪声下变得不稳定,使得三稳态最终退化成双稳态.这解释了生命体偏好通过正正耦合结构来实现三稳态的原因.实验结果进一步加深了人们对三稳态实现机制的了解,并为人工合成三稳态系统提供了新的理论依据. 展开更多

关键词 三稳态 鲁棒性分析 基因调控网络 噪声

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半导体部件负阻的观测与应用

16

作者 刘淑艳 侯佩山 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期61-63,共3页

用晶体管图示仪观测电子部件的负阻，由得到的曲线指导设计，在实验电路中，得到了两个负阻区相对应三个稳态值的新结果。

关键词 三稳态 半导体器件 负阻元件 双基极二极管

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三稳态共振隧穿器件的研制

17

作者 罗惠英 牛萍娟 +3 位作者 陈乃金 郭维廉 梁惠来 王文新 《微纳电子技术》 CAS 2006年第1期8-10,共3页

在I-V特性曲线上具有双微分负阻的三稳态共振隧穿器件,室温下可以达到较高的电流峰谷比5.2∶1。器件采用两个隧穿二极管背靠背串联的结构,能更大程度提高集成度,可以在多值逻辑或其他有关降低电路复杂性方面获得较为广泛的应用。

关键词 共振隧穿二极管 微分负阻 三稳态 多值逻辑

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受驱动光学系统多光子三稳态量子理论

18

作者 黄思先 林仁荣 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第S1期27-28,共2页

本文描述在外场驱动下,环形腔中N个全同双能级原子和腔模相互作用系统与热库的耦合作用。研究注入信号频率、单模腔场频率、双能级原子非共振(吸收与色散并存)情况的n光子跃迁过程。已有人讨论了系统的态方程,但未仔细研究其稳定行为。... 本文描述在外场驱动下,环形腔中N个全同双能级原子和腔模相互作用系统与热库的耦合作用。研究注入信号频率、单模腔场频率、双能级原子非共振(吸收与色散并存)情况的n光子跃迁过程。已有人讨论了系统的态方程,但未仔细研究其稳定行为。本文分析了失谐情况下多光子稳态方程的稳定性。发现光学三稳态,这一现象仅出现在失谐量取一定范围内。系统的稳定性随着腔的质量(良腔、普通腔、劣腔)的不同而出现较大的变化。调节系统的耦合参数和失谐量,可以变动光学三稳态工作区。我们认为,从理论和实验来研究这一光学三稳现象都很有意义。 展开更多

关键词 压缩效应 三稳态 光学系统 多光子 量子理论 双能级原子 透射光强 S谱 双峰距离 非对称

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一种节能型电磁换向阀液压冲击仿真 被引量：14

19

作者 何沛恒 邓斌 +1 位作者 杨帆 王奇 《液压与气动》 北大核心 2021年第7期143-153,共11页

为应对传统液压电磁换向阀不能长期供电和油液对温升敏感等工况,以三位四通液压换向阀为载体设计一种新型三稳态电磁换向机构,机构快速换向性使得阀口迅速关闭导致管路产生液压冲击,故引入磁流变阻尼技术,将“剪切-阀”式磁流变阻尼装... 为应对传统液压电磁换向阀不能长期供电和油液对温升敏感等工况,以三位四通液压换向阀为载体设计一种新型三稳态电磁换向机构,机构快速换向性使得阀口迅速关闭导致管路产生液压冲击,故引入磁流变阻尼技术,将“剪切-阀”式磁流变阻尼装置沿阀芯轴线串联,通过控制阀口关闭速率以缓解液压冲击对系统的不良影响。仿真结果表明:主动控制阻尼的换向过程随着阻尼力的增大而放缓,管路液压冲击峰值随之减小且振荡时间随之缩短,但由于换向时间较短,变阻尼装置响应能力有限,不建议其采用闭环控制。 展开更多

关键词 液压换向阀 三稳态电磁换向机构 液压冲击 磁流变阻尼 AMESIM

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小波-EMD和随机共振级联微弱信号检测 被引量：11

20

作者 张刚 李红威 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期57-65,共9页

针对低信噪比下微弱信号检测困难问题,提出了一种三级级联微弱信号联合检测系统;首先将含噪信号通过小波阈值降噪,然后将降噪后的信号进行经验模态分解(EMD),利用信噪比定位模态法选取信噪比较高模态分量,对选取的模态进行合成使其待测... 针对低信噪比下微弱信号检测困难问题,提出了一种三级级联微弱信号联合检测系统;首先将含噪信号通过小波阈值降噪,然后将降噪后的信号进行经验模态分解(EMD),利用信噪比定位模态法选取信噪比较高模态分量,对选取的模态进行合成使其待测特征得到突出;最后将其送入欠阻尼三稳态系统,使用果蝇智能参数寻优算法将稳态系统达到最佳随机共振状态,便于检测结果精确可靠。经过单频小信号及混频大信号仿真分析和滚动轴承内外圈故障诊断表明,该系统能够使-30 dB左右微弱信号的信噪比至少增加20 dB,扩大了微弱信号的检测范围,提高了检测的有效性。 展开更多

关键词 小波 经验模态分解 随机共振 欠阻尼三稳态 信噪比

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