收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大信号变尺度随机共振的机理分析及其工程应用研究

冷永刚  
【摘要】:本文以非线性双稳系统为研究对象,在分别描述了噪声性质、双稳结构特征以及双稳系统对噪声响应特性的基础上,深入细致地研究了小参数条件下,输入信号、噪声和双稳系统三者协调作用所产生的随机共振现象,从频域结构分析了随机共振产生的机制,认为双稳系统改变了均匀分布的白噪声频谱结构,使得大部分噪声能量集中于低频区域,形成罗伦兹(Lorentz)分布的响应谱特征。输入信号的频率只有位于噪声能量集中的低频区域,才有可能使输入信号被适量的噪声选择而产生随机共振现象。一旦输入信号的频率离开噪声能量集中的低频区域,那么随机共振现象会迅速弱化消失。虽然增大噪声强度可以扩展低频能量区域,但这种扩展不仅非常有限,而且很难重新选择到信号使之达到随机共振。因此,相对而言,随机共振对输入信号的频率更敏感一些。输入信号幅度的增大或适当减小系统参数(即降低势垒高度)都有助于随机共振的产生。 为利用随机共振技术解决工程应用中常常遇到的诸如强噪声中检测弱信号之类的问题,根据小参数信号随机共振的原理,提出了变尺度随机共振的思想。这一思想的核心就是通过选择压缩(或二次)采样频率,将大频率转换为低频率,使得大频率信号变缓,近似满足随机共振的小参数条件,于是在大参数条件下,有可能产生(类)随机共振现象,即在信号频率处产生可识别的随机共振谱峰。通过大参数信号随机共振特性的定量化研究,确定了不同噪声强度可选择压缩采样频率的规律,并给出了产生可识别随机共振谱峰的低频范围,即信号频率与实际采样频率之比应大于等于50,因为只有这个数值量才能把信号频率移进噪声能量集中的低频区域,并可能产生大参数信号的随机共振。 针对多个双稳系统所组成的级联形式,在分析了色噪声机理的前提下,通过比较级联双稳系统的时域波形和频域谱图,证明单个双稳系统比级联双稳系统具有良好的频谱效果。然而,由于级联双稳系统在处理时域波形方面具有去高频毛刺突出波形轮廓等特性,因此有较强的时域信号检测能力。 根据变尺度随机共振技术,开发了一套适合于工程应用的“自适应扫频随机共振系统”,此系统可实现采样频率和系统参数的遍历搜索,完成大参数信号的随机共振。该项技术已应用到电机的故障监测与诊断、金属车削过程的振动分析、油管缺陷的漏磁检测等几个工程实例上,初步证明了系统的实用性和有效性,此项技术具有良好的应用前景和推广价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈佩琳;葛思华;梁中平;史维祥;;降低齿轮泵压力脉动与噪声的研究[J];西安交通大学学报;1989年02期
2 叶菊英;长炼噪声控制研究综述[J];噪声与振动控制;1992年05期
3 卞国金,王联群;居住建筑设计中交通噪声的影响及其控制措施[J];安徽建筑;2000年02期
4 孙玉东,王锁泉,刘忠族,吴有生;液-管耦合空间管路系统振动噪声的有限元分析方法[J];振动工程学报;2005年02期
5 张俊红;刘月辉;王家生;;采用实验模态扩展技术研究油底壳的辐射噪声[J];内燃机学报;2005年06期
6 马家义;袁兆成;;消声器内部流场及其对消声性能影响[J];车用发动机;2007年05期
7 赵岩;李梦林;王中亮;;2极大功率自润滑高压高速三相异步电动机设计[J];防爆电机;2007年05期
8 黎巍;刘子建;李静波;;基于扩张室消声器的座便器噪声控制研究[J];应用声学;2008年01期
9 张建平;何文林;潘星;;耦合电容器和电容分压器的噪声与高次谐波[J];电力电容器与无功补偿;2008年04期
10 郭建华;姜洪源;李西兵;李东生;;新型高斜齿同步带啮合特性、噪声及疲劳寿命试验研究[J];机械传动;2010年06期
11 顾宝康;机床噪声及其降低方法[J];制造技术与机床;1978年06期
12 А.Л.Великовский ,徐德民;降低机床液压滑阀噪声的措施[J];组合机床与自动化加工技术;1979年02期
13 吴曾江;用普通仪器测试降低机床噪声[J];制造技术与机床;1981年11期
14 张绍栋,柯士丰;噪声的测量[J];噪声与振动控制;1982年04期
15 胡宁双;葛思华;吴序堂;梁中平;;一种新型齿轮泵的研制及其性能改善[J];西安交通大学学报;1990年03期
16 陈新;;发动机的故障检测[J];世界汽车;1990年04期
17 王再顺,谭志洪,李鸣,黄克敏,舒信箴;对住宅区食堂风机的降噪治理[J];南昌大学学报(工科版);1991年01期
18 林维中;陈奇明;;测量噪声对数字量化误差的影响及在数字控制器中应用[J];自动化仪表;1991年06期
19 袁建畅;;拖拉机变速箱异常噪声的逆频谱诊断与排除[J];西安工程科技学院学报;1992年04期
20 王晚枝;车身结构振动与车内噪声耦合的研究[J];汽车工程;1993年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李荣华;罗红;罗群;李丽香;彭海朋;;噪声对混沌逻辑门的影响及其改进算法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
2 李安安;王景玉;刘双喜;吴飞健;陈其才;;单个噪声短声与噪声串对下丘神经元声反应前掩蔽的比较[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年
3 邹建煌;潘建红;梁社兵;刘利娜;;穿孔板共振吸声结构在空调降噪中的应用[A];第八届全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交流会论文集[C];2006年
4 萧宝瑾;李通;郎强;;基于反相对称法的噪声相关系数的测试与研究[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
5 梁向东;;机械设备的惯性质量对振动声辐射的作用[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
6 成兆义;;溢流阀动态特性、噪声分析及降噪的研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 杨爱琴;吕乐;;实用数字信号噪声消除技术[A];浙江省电子学会第七次会员代表大会暨2007学术年会论文集[C];2007年
8 王瑾珊;郭璐;谢德勤;;噪声对轮机工健康状况的影响[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
9 武克奋;陈本池;;双向预测模型压制地震相干噪声方法[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
10 石龙飞;;八一矿南风井噪声综合治理[A];控制“三废”污染 搞好矿区生态安全论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷永刚;大信号变尺度随机共振的机理分析及其工程应用研究[D];天津大学;2004年
2 罗晓琴;不同类型的色噪声对非线性光学系统的影响[D];苏州大学;2003年
3 杨诚;车外加速噪声识别与控制的研究[D];重庆大学;2004年
4 吴保军;小型四极质谱检测系统的前置弱电流放大与数据采集的研究[D];吉林大学;2010年
5 王毅;一类基因调控网络的动力学研究[D];上海大学;2009年
6 王玉英;噪声对大鼠受损背根节神经元兴奋性的作用[D];第四军医大学;2004年
7 王双红;混合动力电动车用开关磁阻电机控制系统研究[D];华中科技大学;2005年
8 李蓓蓓;三维织物仿真的研究[D];东华大学;2007年
9 周童;片上可嵌入式鲁棒真随机数发生器机理与实现技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 邓绪斌;面向复杂数据源的数据抽取模型和算法研究[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨阳;轴向柱塞泵平面配流的降噪研究[D];兰州理工大学;2009年
2 李子扬;用于频率合成器的电荷泵锁相环设计[D];北京交通大学;2009年
3 徐香娜;内皮素在噪声性耳蜗损伤过程中的作用[D];福建医科大学;2005年
4 光在省;中原油田职业卫生现状调查分析[D];山东大学;2005年
5 王世芳;随机共振和平滑数据处理在引力实验中的应用研究[D];华中科技大学;2005年
6 沈乐丰;一种用于锁相环的压控振荡器的设计[D];华中科技大学;2005年
7 马万福;基于有限元法的内燃机机体振动分析与噪声预测研究[D];天津大学;2005年
8 黄晶晶;噪声分析系统在航空发动机试车台的应用研究[D];西北工业大学;2006年
9 王玉英;地震勘探信号降噪处理技术研究[D];大庆石油学院;2006年
10 周江云;大量程加速度计读出电路设计与研究[D];电子科技大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国环境科学研究院环境污染与健康创新基地 聂静 张金良;绿色植物减少居家声光污染[N];健康报;2010年
2 记者 桂兰;噪声扰民 先停业再整治[N];广元日报;2009年
3 易露;武胜城区“噪声扰民”引起人大关注[N];广安日报;2010年
4 林鸣;用法律管住嗓门[N];中国质量报;2011年
5 本报记者 郭宝平 见习记者 王敏娜;实话实说治“噪”难[N];辽宁日报;2009年
6 本报记者 叶文建;厦门小区安装噪声显示屏[N];中国环境报;2009年
7 记者 陈艳红 通迅员 苑春阳;京阳热电 噪声综合控制工程被评为国家示范工程[N];首都建设报;2010年
8 张晓亮;ARJ21完成噪声适航 审定它机验证试飞[N];中国航空报;2010年
9 叶扬 李丹;四川整治噪声保安静环境[N];中国环境报;2010年
10 记者 王海燕;要评精品公园 先降锣鼓噪声[N];北京日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978