含输入时滞的电动汽车悬架系统有限频域振动控制的研究 被引量：15

1

作者 陈长征 王刚 于慎波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期130-137,共8页

由于轮毂电机驱动的电动汽车的驱动系统安装在轮毂处,使得汽车悬架系统簧下质量增加,造成舒适性变差及电机轴承磨损严重等问题。基于上述现象,并综合考虑控制回路的输入时滞及参数摄动因素,研究了该类悬架系统的有限频域动态输出反馈振... 由于轮毂电机驱动的电动汽车的驱动系统安装在轮毂处,使得汽车悬架系统簧下质量增加,造成舒适性变差及电机轴承磨损严重等问题。基于上述现象,并综合考虑控制回路的输入时滞及参数摄动因素,研究了该类悬架系统的有限频域动态输出反馈振动控制策略。对比于传统的时滞全频域的H∞控制方法,该方法能在人体对振动较为敏感的频段内取得更好的干扰衰减,同时也能保证相关的时域硬约束。为了降低车身加速度在非簧载模态频率处的奇异值,并减少传递到电机轴承上的力,考虑将动力吸振器(DVA)安装在电机轴承座上。通过Lyapunov-Krasovskii泛函及广义KYP引理,以线性矩阵不等式的形式推导出基于动态输出反馈的控制准则。最后,通过一个数值实例验证该方法在频域及时域的有效性。 展开更多

关键词 有限频域振动控制 主动悬架 输入时滞 广义KYP引理 控制

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考虑时变输入时滞及频段约束的车辆主动悬架预瞄控制 被引量：19

2

作者 陈长征 王刚 于慎波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第16期124-131,共8页

针对预瞄控制中存在的输入时滞现象,提出一种时滞相关的有限频域线性变参数控制器设计方法,用于解决存在输入时滞及时变速度的汽车主动悬架预瞄控制问题。在控制器设计中,应用Padé方法将控制方程扩维为含路面预瞄信息的状态空间形... 针对预瞄控制中存在的输入时滞现象,提出一种时滞相关的有限频域线性变参数控制器设计方法,用于解决存在输入时滞及时变速度的汽车主动悬架预瞄控制问题。在控制器设计中,应用Padé方法将控制方程扩维为含路面预瞄信息的状态空间形式。用有限顶点的多胞形结构处理速度的时变性。以线性不等式的形式给出了控制器设计准则。区别于传统的全频域时滞相关的H∞控制,以车身加速度的有限频域H∞范数为优化性能指标,使其在关心频段内取得最小的能量增益值,同时保证相关的时域约束条件。通过数值算例及试验表明,在存在输入时滞的情况下,该方法能取得比无预瞄控制保守性更小的结果,舒适性得到了显著的提高。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 有限频域 H∞控制 轴前预瞄 时变时滞

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含路面预瞄信息的车辆主动悬架有限频域多目标控制 被引量：19

3

作者 王刚 陈长征 于慎波 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期294-300,共7页

提出了一种考虑路面预瞄信息的有限频域线性变参数控制器设计方法,并将其应用于时变速度下的车辆悬架多目标控制。在控制器设计中,首先,利用Padé近似的方法处理一定距离内的路面预瞄信息,将车辆悬架系统增广为含速度信息的状态空... 提出了一种考虑路面预瞄信息的有限频域线性变参数控制器设计方法,并将其应用于时变速度下的车辆悬架多目标控制。在控制器设计中,首先,利用Padé近似的方法处理一定距离内的路面预瞄信息,将车辆悬架系统增广为含速度信息的状态空间方程。其次,采用多胞形结构描述车辆前进速度的时变性。考虑到人体对4~8 Hz范围内的振动加速度较为敏感,且路面干扰仅发生在有限频段内,传统的全频域H∞控制方法并不能取得最优性能。以车身垂直加速度的有限频域H∞范数为优化性能指标,使其在路面干扰下的能量增益在关心频段内达到最小,同时考虑相关的时域约束条件。最后,通过数值实例验证了所提方法的有效性,对比于传统的全频域方法及无路面预瞄的控制方法,该方法能在时域约束条件得到满足的同时,有效地提高车辆的舒适性。 展开更多

关键词 车辆主动悬架 有限频域 H∞控制 路面预瞄 速度依赖控制器

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滚动轴承故障诊断新方法研究 被引量：19

4

作者 谷泉 陈长征 +1 位作者 周昊 张士伟 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期117-119,共3页

提出基于掩蔽信号法改进HHT提取滚动轴承故障诊断方法。采用掩蔽信号,通过能量均值法确定掩蔽信号,改进HHT从而削弱其模态混叠现象的产生,并降低噪声的影响。基于掩蔽信号法改进HHT首先引入隐蔽信号对滚动轴承的故障信号进行EMD分解,得... 提出基于掩蔽信号法改进HHT提取滚动轴承故障诊断方法。采用掩蔽信号,通过能量均值法确定掩蔽信号,改进HHT从而削弱其模态混叠现象的产生,并降低噪声的影响。基于掩蔽信号法改进HHT首先引入隐蔽信号对滚动轴承的故障信号进行EMD分解,得到基本模式分量,然后对得到的一系列的基本模式分量分别做Hilbert-Huang变换求得包络谱,从而提取了滚动轴承的故障信息。实验结果表明,该方法能对滚动轴承的故障进行有效地诊断,与传统谱分析方法相比具有明显的优越性。 展开更多

关键词 EMD HHT 掩蔽信号 滚动轴承 故障诊断

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基于流固耦合的风力机叶片裂纹扩展机理研究 被引量：10

5

作者 周勃 张亚楠 +1 位作者 王琳琳 陈长征 《流体机械》 CSCD 北大核心 2017年第8期19-23,共5页

针对风力机工作环境的恶劣性以及风力机叶片裂纹扩展的复杂性,本文利用计算流体力学(CFD)和断裂力学仿真分析,以风力载荷作为裂纹扩展的主要载荷,利用流固耦合界面的数据传递对风力机叶片裂纹扩展机理进行仿真分析。在叶根表面嵌制一不... 针对风力机工作环境的恶劣性以及风力机叶片裂纹扩展的复杂性,本文利用计算流体力学(CFD)和断裂力学仿真分析,以风力载荷作为裂纹扩展的主要载荷,利用流固耦合界面的数据传递对风力机叶片裂纹扩展机理进行仿真分析。在叶根表面嵌制一不同初始尺寸的半椭圆型三维裂纹,并在不同风速的条件下计算三维裂纹应力强度因子,分析不同初始尺寸裂纹在不同风速下的动态裂纹扩展机理。结果表明,裂纹的初始尺寸与风力载荷的大小均对叶片的裂纹扩展速率与方向产生影响,且在高风速下裂纹发生失稳扩展的几率增大。 展开更多

关键词 风力机叶片 流固耦合 三维裂纹 裂纹扩展

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风力机叶片裂纹的动态扩展特性研究 被引量：5

6

作者 周勃 陈长征 +1 位作者 张宇 孟强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1108-1113,共6页

首先推导了风力机叶片裂纹尖端塑性区的应力强度因子,确定了影响裂纹扩展的主要因素,然后根据裂纹扩展时的声发射信号特性,探讨了声发射信号的特征提取方法。在试验中分析了不同试件的裂纹形貌特性,并针对采集的裂纹扩展声发射信号,比... 首先推导了风力机叶片裂纹尖端塑性区的应力强度因子,确定了影响裂纹扩展的主要因素,然后根据裂纹扩展时的声发射信号特性,探讨了声发射信号的特征提取方法。在试验中分析了不同试件的裂纹形貌特性,并针对采集的裂纹扩展声发射信号,比较了不同小波基函数对声发射信号特征提取的影响,提取了裂纹动态扩展的特征频率,从而建立了声发射特征参数与声发射源之间的关联机制,为风力机叶片状态监测和早期预警提供理论依据。 展开更多

关键词 风力机 叶片 扩展裂纹 声发射信号

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低频时变时滞悬架系统的动态输出反馈鲁棒H_∞多目标控制 被引量：7

7

作者 陈长征 王刚 于慎波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期153-160,共8页

在实际的悬架系统主动控制当中,由于控制器存在时变时滞因素,而低频输入时滞对系统的稳定性及性能有很大影响。针对该问题,综合考虑系统的参数不确定性及执行器的时变时滞因素,使车身加速度在路面干扰下的H_∞范数在全频域内达到最小,... 在实际的悬架系统主动控制当中,由于控制器存在时变时滞因素,而低频输入时滞对系统的稳定性及性能有很大影响。针对该问题,综合考虑系统的参数不确定性及执行器的时变时滞因素,使车身加速度在路面干扰下的H_∞范数在全频域内达到最小,同时保证控制力的非线性饱和,行驶平顺性,接地性等时域硬约束条件,设计了基于动态输出反馈的鲁棒H_∞控制器,并提出一种描述质量不确定性的匹配模型。采用Lyapunov-Krasovskii泛函法,通过引入松弛矩阵给出满足条件的凸组合不等式,减少了设计的保守性,应用LMI技术推导出H_∞控制准则。最后,通过数值实例验证了该方法对于参数摄动下的低频时变时滞悬架系统控制性能的有效性。 展开更多

关键词 低频时变时滞 主动悬架 H_∞控制 动态输出反馈 线性矩阵不等式

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基于功率流的双层隔振系统参数研究 被引量：4

8

作者 孔祥军 陈长征 +1 位作者 费朝阳 王仲 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第4期208-210,共3页

以功率流隔振理论对双层隔振系统中的参数变化对基础振动的影响进行研究。将双层隔振系统简化为多个具有四端参数的理想机械系统的双层隔振系统功率流隔振模型,推导出各机械系统的四端参数,通过编写的双层隔振系统Mat lab应用程序,计算... 以功率流隔振理论对双层隔振系统中的参数变化对基础振动的影响进行研究。将双层隔振系统简化为多个具有四端参数的理想机械系统的双层隔振系统功率流隔振模型,推导出各机械系统的四端参数,通过编写的双层隔振系统Mat lab应用程序,计算并绘制了隔振设备质量、隔振器刚度以及中间质量块质量等参数对传递基础功率流和振动速度的影响,研究表明:参数的改变对功率流变化影响较小;改变上层隔振器刚度和中间小质量块的质量可以调节二阶共振峰值的频率,提高二阶峰值后频带的隔振效果。 展开更多

关键词 功率流 双层隔振 参数 四端参数法

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风力发电机叶片多裂纹随机扩展和损伤容限研究 被引量：2

9

作者 周勃 陈维涛 +1 位作者 贺森亮 陈长征 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2837-2843,共7页

考虑多裂纹间的相互干扰,建立含多裂纹结构的随机扩展模型,基于裂纹扩展随机过程的微熵最大化原理,采用随机梯度下降法推导出裂纹扩展速率的迭代式,从而计算出多裂纹扩展至指定尺寸所需加载循环数,并证明其与自然梯度算法等同且不受学... 考虑多裂纹间的相互干扰,建立含多裂纹结构的随机扩展模型,基于裂纹扩展随机过程的微熵最大化原理,采用随机梯度下降法推导出裂纹扩展速率的迭代式,从而计算出多裂纹扩展至指定尺寸所需加载循环数,并证明其与自然梯度算法等同且不受学习率的影响。通过风力机叶片裂纹扩展试验,记录多裂纹和单裂纹扩展时的扩展曲线,发现多裂纹干扰对主裂纹扩展有抑制作用,并用显微镜观察裂纹的金相组织,分析多裂纹增加断裂能的主要原因是层间纤维的强介质作用。最后在损伤容限分析中比较工程估算值、试验值以及该文提出方法的预测值,结果表明,该文所提出的方法可提高裂纹扩展寿命预测精度,提供风力机叶片损伤容限分析方法。 展开更多

关键词 风力机叶片 多裂纹 随机扩展 损伤容限 微熵

原文传递

非线性盲提取冷却塔声学诊断研究

10

作者 孟强 陈长征 +1 位作者 周昊 潘萍萍 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期166-168,共3页

提出了一种基于盲提取算法的冷却塔故障诊断方法。该方法以采集到的冷却塔的声信号为基础,通过计算各测点测得声信号的联合熵达到最小为目标,首先对输入信号进行去均值和去相关的预处理,使信号能够适用于盲提取算法,然后利用随机梯度算... 提出了一种基于盲提取算法的冷却塔故障诊断方法。该方法以采集到的冷却塔的声信号为基础,通过计算各测点测得声信号的联合熵达到最小为目标,首先对输入信号进行去均值和去相关的预处理,使信号能够适用于盲提取算法,然后利用随机梯度算法从处理过的输入信号中提取出故障声信号,并根据故障信号进一步判断故障类型,从而实现声学诊断。实验结果表明,该方法能有效提取冷却塔的故障噪声信号,与其它盲提取方法相比具有明显的优越性。 展开更多

关键词 盲提取 冷却塔 声信号 故障诊断

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风力发电机高速级齿轮裂纹特性研究

11

作者 陈长征 杨成龙 +1 位作者 刘杰 张磊 《重型机械》 2017年第4期56-61,共6页

以风力发电机高速级齿轮为研究对象,基于有限元分析方法进行齿轮裂纹研究,考虑了裂纹深度和裂纹发生位置对接触情况和啮合刚度的影响。研究结果表明,随着齿轮裂纹的出现,轮齿以裂纹为界被分离成两部分,变形应力不连续;随着裂纹深度加深... 以风力发电机高速级齿轮为研究对象,基于有限元分析方法进行齿轮裂纹研究,考虑了裂纹深度和裂纹发生位置对接触情况和啮合刚度的影响。研究结果表明,随着齿轮裂纹的出现,轮齿以裂纹为界被分离成两部分,变形应力不连续;随着裂纹深度加深,分离现象越加明显;随着裂纹发生位置的不同,啮合过程中产生阶跃性突变现象;在各啮合区内,啮合刚度呈现不同的降低幅度,对齿轮裂纹故障的研究和预防轮齿断裂等严重事故发生具有一定意义。 展开更多

关键词 风力发电机 齿轮裂纹 接触分析 啮合刚度

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基于微分形态学梯度风力发电机叶片缺陷边缘增强的红外检测研究 被引量：10

12

作者 康爽 陈长征 +1 位作者 罗园庆 周勃 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期432-437,共6页

针对风力发电机叶片红外检测探伤中,对缺陷轮廓信息识别难度高的问题,提出一种基于膨胀腐蚀的微分形态学梯度(DMG)边缘增强方法。首先,在风场实验测得缺陷红外热图像;其次,对红外图像进行Sobel算子、Prewitt算子、膨胀腐蚀算子、DMG算... 针对风力发电机叶片红外检测探伤中,对缺陷轮廓信息识别难度高的问题,提出一种基于膨胀腐蚀的微分形态学梯度(DMG)边缘增强方法。首先,在风场实验测得缺陷红外热图像;其次,对红外图像进行Sobel算子、Prewitt算子、膨胀腐蚀算子、DMG算子的对比,采用四相邻原则对比度作为衡量标准;最后,将原图与DMG图进行融合,通过对比度受限自适应均衡化的方法对融合图像进行增强,将增强图像显示在检测软件中。实验结果表明,所提出的算法能有效增强缺陷的边缘轮廓信息,可解决叶片红外检测时缺陷轮廓识别难的问题。 展开更多

关键词 风力发电机叶片 膨胀腐蚀 缺陷识别 红外检测 图像融合

原文传递

自适应差异多尺度形态学的风力机叶片红外图像增强研究 被引量：9

13

作者 康爽 陈长征 +2 位作者 赵思雨 罗园庆 孔祥希 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期786-792,共7页

为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力,改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题,提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作... 为提高采用红外检测技术检测风力发电机叶片内部缺陷的能力,改善红外热像图的清晰度低、背景光照不均和细节识别能力弱等问题,提出了一种自适应差异多尺度形态学(ADMM)的图像增强算法。在膨胀和腐蚀运算中分别选择不同尺度的结构元素作为操作对象,采用对比度改善系数比最大值作为多尺度及差异尺度选择的目标函数;利用开、闭及顶帽运算的优势,提取多尺度下图像的明暗细节信息;通过白顶帽与黑顶帽差值运算得到细节增强信息,并与原图像融合得到增强的红外图像;通过调整图像的灰度分布达到最佳的视觉效果。仿真实验结果表明,该算法不仅有极强的鲁棒性,而且能有效地增强光照不均情况下的红外图像细节,提高红外检测在风力发电机叶片中的探伤能力。 展开更多

关键词 风力发电机叶片 红外检测 直方图均衡化 结构元素 图像增强

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风力机叶片原生缺陷转捩的能量释放机理研究 被引量：10

14

作者 周勃 俞方艾 +1 位作者 张亚楠 陈长征 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3053-3060,共8页

针对风力机叶片原生缺陷演化为裂纹进而扩展导致断裂的问题,分析细观缺陷在外载荷作用下转捩为宏观裂纹的能量释放定量关系明晰裂纹萌生机理。首先根据风力机叶片的载荷特点构造一个新的应力函数,基于正交异性复合材料基本公式求解原生... 针对风力机叶片原生缺陷演化为裂纹进而扩展导致断裂的问题,分析细观缺陷在外载荷作用下转捩为宏观裂纹的能量释放定量关系明晰裂纹萌生机理。首先根据风力机叶片的载荷特点构造一个新的应力函数,基于正交异性复合材料基本公式求解原生缺陷层间开裂的应力强度因子、应力应变和位移分量,由此获得细观缺陷变形过程释放的塑性应变能;使用红外热像仪采集原生缺陷转捩过程的温度场并计算热能耗散量,基于不可逆热力学定律获得内储能随着疲劳周期的变化规律;最后,在万能试验机上对含有气泡和纤维断裂的叶片试件进行疲劳试验。结果表明,应用提出的应力函数的计算结果与试验结果误差较小,可作为细观缺陷变形时塑性应变能的计算依据。原生缺陷转捩为微小裂纹时,内储能的变化规律可作为判断缺陷类型和程度的依据。这项研究探索复合多层材料跨尺度的疲劳能量理论,有助于实现风电机组关键部件的全寿命周期监测。 展开更多

关键词 风力机叶片 原生缺陷 细观损伤 红外热像 不可逆热力学理论

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风电机组叶片裂纹故障特征提取方法 被引量：28

15

作者 陈长征 赵新光 +1 位作者 周勃 谷泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期112-117,20,共6页

为实现风电机组叶片及时有效地监测和维护,使用声发射技术采集疲劳裂纹信号,从而提取不同裂纹特征。鉴于尺度谱受到Heisenberg测不准原理的极限制约,时频聚集性不佳、干扰强的现象,提出风电机组叶片裂纹声发射信号的优化小波重分配尺度... 为实现风电机组叶片及时有效地监测和维护,使用声发射技术采集疲劳裂纹信号,从而提取不同裂纹特征。鉴于尺度谱受到Heisenberg测不准原理的极限制约,时频聚集性不佳、干扰强的现象,提出风电机组叶片裂纹声发射信号的优化小波重分配尺度谱分析。基于Shannon熵理论计算裂纹萌生和预制裂纹再扩展的声发射信号的重分配尺度谱小波基函数带宽参数,得到最适合此两阶段裂纹声发射信号的Morlet小波基函数,计算优化基函数的小波重分配尺度谱,获得不同类型裂纹特征成分在时间尺度平面的高幅值能量分布。实验研究表明,优化小波重分配尺度谱的方法具有很好的时频聚集性和抗噪能力,实现了风电机组叶片裂纹声发射信号的时频特征清晰准确的提取,识别风电机组叶片不同阶段裂纹故障。进而可以采用该方法监测风电机组叶片在复杂环境中的退化状态。 展开更多

关键词 风电机组叶片 裂纹故障 声发射 小波尺度谱 重分配尺度谱 Shannon熵 特征提取

原文传递

基于小波能谱系数的风力机疲劳裂纹特征 被引量：7

16

作者 赵新光 甘晓晔 +2 位作者 谷泉 周勃 陈长征 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期147-152,195-196,共6页

提出了风力机叶片裂纹扩展声发射信号的优化小波重分配尺度谱及小波能谱系数相结合的分析法。基于Shannon熵理论计算裂纹扩展声发射信号的重分配尺度谱小波基函数带宽参数,得到最适合裂纹声发射信号的Morlet小波基函数。用优化后的小波... 提出了风力机叶片裂纹扩展声发射信号的优化小波重分配尺度谱及小波能谱系数相结合的分析法。基于Shannon熵理论计算裂纹扩展声发射信号的重分配尺度谱小波基函数带宽参数,得到最适合裂纹声发射信号的Morlet小波基函数。用优化后的小波基函数计算重分配尺度谱,获得裂纹扩展特征成分在时间尺度平面的高幅值能量分布,利用特征能谱系数表征其重分配尺度谱的特征。实验结果表明,该方法有良好的时频聚集性和抗噪能力,实现了风力机叶片裂纹扩展声发射信号的时频特征提取,得到了能谱系数作为特征向量表示信号特征。该方法可用来实现风力机叶片在复杂环境中的模式识别。 展开更多

关键词 风力机叶片 重分配尺度谱 疲劳裂纹 特征能谱系数

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基于遗传算法的风力机叶片优化设计 被引量：7

17

作者 张宇 陈长征 +1 位作者 潘萍萍 孟强 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第2期42-44,共3页

提出了风力机叶片的优化设计模型,模型以动量—叶素理论为基础,首先对风力机的气动性能进行计算,然后根据作用在风力机叶片上的气动力,以风力机叶片每段的年能量输出最大为设计目标,使用遗传算法进行寻优搜索。利用开发的优化设计程序,... 提出了风力机叶片的优化设计模型,模型以动量—叶素理论为基础,首先对风力机的气动性能进行计算,然后根据作用在风力机叶片上的气动力,以风力机叶片每段的年能量输出最大为设计目标,使用遗传算法进行寻优搜索。利用开发的优化设计程序,针对特定风场设计截面的最佳弦长和扭角。仿真结果表明,采用遗传算法设计出的叶片在扭角值基本吻合的前提下,比原有叶片在不同的风速下,功率都有所增加,从而证明了算法的实用性和有效性。 展开更多

关键词 风力机 叶片 遗传算法 优化设计

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风力机叶片疲劳裂纹AE信号的小波变换优化方法 被引量：4

18

作者 赵新光 陈长征 周勃 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期190-192,共3页

为实现风力机叶片的及时有效地监测和维护,使用声发射技术采集疲劳裂纹信号,从而提取裂纹特征。而声发射信号的突发性和冲击性需要具有时频分析能力的信号处理方式来提纯和降噪,小波变换方法作为常用的时频处理方式油漆有效性,但是现有... 为实现风力机叶片的及时有效地监测和维护,使用声发射技术采集疲劳裂纹信号,从而提取裂纹特征。而声发射信号的突发性和冲击性需要具有时频分析能力的信号处理方式来提纯和降噪,小波变换方法作为常用的时频处理方式油漆有效性,但是现有的小波基函数不足以适应该信号的分析。提出基于Shannon熵理论计算疲劳裂纹扩展的声发射信号的小波基函数带宽参数,得到最适合此裂纹声发射信号的Morlet小波基函数,计算优化基函数的小波,获得风力机疲劳裂纹特征成分在时间尺度平面的高幅值能量分布。实验研究表明,优化小波基的方法具有很好的时频聚集性和抗噪能力,实现了风力机叶片裂纹声发射信号的时频特征清晰准确的提取。 展开更多

关键词 风力机 声发射 小波变换 Shannon熵 特征提取 参数优化

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风力机叶片多裂纹扩展声发射信号的特征识别 被引量：19

19

作者 周勃 张士伟 +1 位作者 陈长征 黄鹤艇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期110-117,共8页

针对风力机叶片蒙皮多裂纹难以状态识别的问题,根据裂纹扩展释放能量的过程,推导主裂纹扩展AE信号的表达式,从而明晰了主裂纹扩展的AE信号特性及其与应力变化之间的关联。由于多裂纹扩展AE信号为卷积混合模型,提出一种对具有非平稳、非... 针对风力机叶片蒙皮多裂纹难以状态识别的问题,根据裂纹扩展释放能量的过程,推导主裂纹扩展AE信号的表达式,从而明晰了主裂纹扩展的AE信号特性及其与应力变化之间的关联。由于多裂纹扩展AE信号为卷积混合模型,提出一种对具有非平稳、非线性特性的卷积混合AE信号特征提取的方法,以输出信号的广义能量作为目标函数得到盲解卷的滤波器迭代式,采用Godard算法通过输出信号与估计值的误差调整滤波器系数,并根据相似系数选择适当的非线性函数以减少采集设备对AE信号的影响。最后在裂纹扩展试验中,预制不同尺寸的多缺陷,对叶片试件同时施加激振载荷和循环载荷,每间隔一定的循环次数采集不同状态的AE信号,同时采用具有非全局性的瞬时频率和特征尺度来识别多裂纹在不同扩展状态下的特征,从而明晰了信号特征与多裂纹生存状态的关联,形成了识别多裂纹复合材料损伤的评价机制。 展开更多

关键词 风力机 叶片 扩展裂纹 声发射信号 卷积混合 特征识别

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风力机叶片蒙皮初始裂纹的盲信号提取 被引量：11

20

作者 周勃 陈长征 +1 位作者 赵新光 谷泉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1483-1489,共7页

针对风力机叶片初始裂纹特征难以提取的问题,提出了一种逐步提取并消减噪声源信号从而获得微弱裂纹故障特征的盲提取方法。首先基于卷积混合模型极小化改进代价函数推导自适应学习迭代算式,在仿真实验中确定非线性激励函数和滤波器的传... 针对风力机叶片初始裂纹特征难以提取的问题,提出了一种逐步提取并消减噪声源信号从而获得微弱裂纹故障特征的盲提取方法。首先基于卷积混合模型极小化改进代价函数推导自适应学习迭代算式,在仿真实验中确定非线性激励函数和滤波器的传输函数,根据输出信号的性能参数证明了改进算法对尖峰噪声的异常点更加敏感稳健。在风力机叶片疲劳实验台上模拟叶片蒙皮的初始横向裂纹,通过声发射信号采集系统获得观测信号,分析噪声源的特性并提取了初始裂纹的声发射信号特征,为风力机叶片状态监测和预警提供了依据。 展开更多

关键词 风力机 叶片 初始裂纹 声发射 盲信号提取

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