本文關(guān)鍵詞：基于耦合混沌振子的微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究

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【摘要】：在現(xiàn)代信息技術(shù)處理領(lǐng)域,微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)雖然在某些方面取得了一定的進(jìn)展,但是在工程中仍然是一個(gè)很難突破的問題。微弱信號(hào)檢測(cè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域:通信雷達(dá)、物理、生物醫(yī)學(xué)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷等。在強(qiáng)噪聲背景下,一般傳統(tǒng)線性濾波的方法會(huì)失效,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,基于混沌理論和信號(hào)處理相結(jié)合的方法,使得微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)得到跨越式發(fā)展。混沌系統(tǒng)檢測(cè)方法利用對(duì)初值的敏感性依賴性和對(duì)噪聲的免疫力實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱周期信號(hào)的檢測(cè),相比傳統(tǒng)方法,很大程度上降低了檢測(cè)門限,提高檢測(cè)精度。本文正是利用混沌系統(tǒng)的這種優(yōu)越性來實(shí)現(xiàn)微弱故障信號(hào)的檢測(cè)。論文首先介紹了混沌的定義、本質(zhì)和特點(diǎn)以及判斷混沌的原理方法,簡(jiǎn)單分析了幾種常用的混沌模型:Duffing振子系統(tǒng)、Van der pol振子系統(tǒng)、Lorenz混沌系統(tǒng)和Logistic系統(tǒng)模型,為微弱信號(hào)檢測(cè)提供了理論依據(jù)。然后針對(duì)傳統(tǒng)方法在低信噪比下檢測(cè)不理想的問題,提出將Duffing振子和Van der pol振子兩種不同的混沌振子進(jìn)行耦合的方法,建立非線性耦合系統(tǒng)模型,并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)行為分析,展現(xiàn)出比傳統(tǒng)方法更好的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。通過對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)方程進(jìn)行時(shí)間尺度的變換,適應(yīng)不同頻率的信號(hào),實(shí)現(xiàn)了對(duì)任意未知頻率周期信號(hào)的檢測(cè),也對(duì)色噪聲下微弱信號(hào)進(jìn)行了檢測(cè)。其次又提出了將兩個(gè)完全相同的Duffing振子進(jìn)行耦合實(shí)現(xiàn)同步的方法,建立微弱信號(hào)檢測(cè)耦合系統(tǒng),與以往單Duffing振子系統(tǒng)相比具有更強(qiáng)的魯棒性,而且還分析微弱脈沖信號(hào),取得了較好的效果。最后進(jìn)行了滾動(dòng)軸承早期故障診斷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過將采集的故障信號(hào)輸入到雙耦合Duffing振子系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過相軌跡的變化情況,此耦合系統(tǒng)能夠在一定條件下檢測(cè)出微弱的故障信號(hào)。因此混沌檢測(cè)系統(tǒng)在早期故障診斷中具有很好的研究?jī)r(jià)值和發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：混沌理論 非線性耦合系統(tǒng) 信號(hào)檢測(cè) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.23;O415.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究的應(yīng)用背景與意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 混沌理論國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 混沌理論在滾動(dòng)軸承故障診斷的應(yīng)用進(jìn)展13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)13-16
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)15-16
• 第二章 混沌學(xué)基本理論與混沌模型16-29
• 2.1 混沌的基本理論16-21
• 2.1.1 混沌的基本概念16-17
• 2.1.2 混沌的基本性質(zhì)17-19
• 2.1.3 研究混沌的方法19-21
• 2.2 典型的混沌動(dòng)力學(xué)模型21-28
• 2.2.1 Duffing振子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及分析21-24
• 2.2.2 Van der pol混沌振子模型及分析24-26
• 2.2.3 Lorenz數(shù)學(xué)模型及分析26-27
• 2.2.4 Logistic數(shù)學(xué)模型及分析27-28
• 2.3 總結(jié)28-29
• 第三章 基于耦合Duffing振子和Van der pol振子微弱信號(hào)檢測(cè)29-47
• 3.1 耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為分析29-39
• 3.1.1 非線性耦合系統(tǒng)模型的建立29-30
• 3.1.2 耦合系數(shù)k對(duì)非線性系統(tǒng)的影響30-32
• 3.1.3 非線性耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為現(xiàn)象32-34
• 3.1.4 非線性耦合系統(tǒng)的敏感性分析34-37
• 3.1.5 噪聲對(duì)非線性耦合系統(tǒng)的影響37-39
• 3.2 微弱信號(hào)檢測(cè)仿真實(shí)驗(yàn)39-46
• 3.2.1 微弱正弦信號(hào)檢測(cè)39-42
• 3.2.2 對(duì)未知頻率周期信號(hào)檢測(cè)42-43
• 3.2.3 色噪聲下的微弱正弦信號(hào)檢測(cè)43-46
• 3.3 總結(jié)46-47
• 第四章 基于耦合Duffing振子的微弱故障信號(hào)檢測(cè)47-61
• 4.1 雙耦合Duffing振子動(dòng)力學(xué)行為分析47-49
• 4.1.1 雙耦合Duffing振子模型的建立47-48
• 4.1.2 耦合系數(shù)與動(dòng)力學(xué)行為的關(guān)系48
• 4.1.3 雙耦合Duffing振子的分岔圖分析48-49
• 4.2 雙耦合Duffing振子微弱信號(hào)檢測(cè)49-52
• 4.2.1 檢測(cè)原理49
• 4.2.2 建立Simulink仿真模型49-50
• 4.2.3 初相位對(duì)臨界閾值的影響50-52
• 4.3 雙耦合Duffing振子對(duì)微弱正弦信號(hào)檢測(cè)52-56
• 4.3.1 相位對(duì)幅值檢測(cè)的影響分析54-55
• 4.3.2 與Duffing振子比較55-56
• 4.4 微弱脈沖信號(hào)的檢測(cè)56-59
• 4.5 軸承的早期故障診斷59-60
• 4.6 總結(jié)60-61
• 第五章 滾動(dòng)軸承早期故障診斷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)61-72
• 5.1 故障模擬振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)61-62
• 5.2 滾動(dòng)軸承的早期故障62-65
• 5.3 傳感設(shè)備與信號(hào)采集65-68
• 5.4 滾動(dòng)軸承早期故障診斷68-71
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析69-71
• 5.5 總結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考 文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-81
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

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2 陳佳圭;全國(guó)微弱信號(hào)檢測(cè)學(xué)術(shù)交流討論會(huì)簡(jiǎn)訊[J];物理;1979年05期

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6 劉吉超;阿地力·依米提;;微弱信號(hào)檢測(cè)方法的探討[J];新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

7 ;老驥伏櫪,志在千里——記我國(guó)著名的微弱信號(hào)檢測(cè)專家唐鴻賓教授[J];科技促進(jìn)發(fā)展;2011年S1期

8 楊漢祥;;微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的研究[J];科技廣場(chǎng);2009年01期

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10 陳佳圭;微弱信號(hào)檢測(cè)的意義、內(nèi)容及進(jìn)展[J];物理;1983年06期

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1 楊茂;胡立群;;光電微弱信號(hào)檢測(cè)電路的研究[A];第十六屆全國(guó)核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2012年

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1 吳冬梅;基于達(dá)芬振子的微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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3 徐春生;微弱信號(hào)檢測(cè)及機(jī)械故障診斷系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2008年

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6 蘭小剛;微弱信號(hào)檢測(cè)及其在引力量子效應(yīng)驗(yàn)證中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2015年

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1 時(shí)美子;微弱信號(hào)檢測(cè)與辨識(shí)機(jī)制研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

2 鄭紅利;基于相空間重構(gòu)的混沌背景下微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

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4 馬騰躍;多節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)微弱信號(hào)檢測(cè)算法研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

5 李樂;基于混沌理論的頻率未知的微弱信號(hào)的檢測(cè)方法研究[D];東北大學(xué);2013年

6 王曉東;基于耦合混沌振子的微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

7 唐坤鵬;時(shí)間分辨微弱信號(hào)檢測(cè)及其在LIBS中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2016年

8 崔芹;基于混沌理論的微弱信號(hào)檢測(cè)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

9 王夢(mèng)蛟;非共振參數(shù)混沌控制在微弱信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D];湘潭大學(xué);2010年

10 程鳳芹;基于混沌系統(tǒng)初值敏感性的微弱信號(hào)檢測(cè)[D];吉林大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：736403