Apple-Ⅱ微型机在线信号处理系统两种谱分析功能的分析比较

本文根据Apple-Ⅱ微型机在线信号(动态数据)处理系统的功能,讨论了Fourier谱估计与最大熵谱估计的原理以及在该系统上的实现过程,并通过实验结果对两种谱估计方法在信号分析,系统辨识和模态参数估计应用中的优缺点进行了分析和比较。     

APPLE-Ⅱ微型机在线信号处理系统受到重视

我院杨叔子教授等人研制成功的APPLE-Ⅱ微型机在线信号处理系统在全国高校机械工程测试技术研究会上引起与会代表极大兴趣。“APPLE-Ⅱ微型机在线信号处理系统”,是以APPLE微型机为基础,附以信号采集外围设备以及成套软件构成的多功能的信号(动态数据)处理系统。该系统除保持APPLE-Ⅱ微型机的一般功能外,能在线/离线自动采集数据,存盘,按需要予以调用与分析,便于对信号捕捉、存储、处理;能在线/离线自动采集数据,既可进行单、双通道FFT分析,又可建立自回归(AR)模型,进行自回归谱分析与有关特性分析(而这点是目前国内外数据处理系统所没有的),特别有利于短数据的处理;能将FFT频谱分析用于工况监视,将自回归模型用于预测,具有一定的精度和可靠性。该系统已于今年八月通过鉴定。     

在线信号处理系统研制的总体考虑

本文以Apple-Ⅱ微型计算机在线信号(动态数据)处理系统为基础,讨论和阐述了研制在线信号处理系统过程中应考虑的若干理论与技术问题。     

基于CHMM的TE过程在线故障检测

随着工业过程的规模和复杂程度的增加,对于过程安全性和可靠性的要求进一步提高.为了准确及时地检测设备故障,提出了一种基于连续隐马尔可夫模型(CHMM)的在线故障检测方法.采用主元分析(PCA)方法对过程变量数据进行特征提取,利用变长度滑动窗口技术跟踪动态数据,并提出了一个新的实时统计量作为在线故障检测的量化指标,结合实时阈值实现了CHMM的在线故障检测.将该方法应用于田纳西-伊斯曼(TE)化工过程,并与基于PCA和动态主元分析(DPCA)方法的故障检测结果进行比较,能够较准确地检测到故障,验证了该方法的有效性.     

机一系成果多、水平高

“成果多、水平高”,这是在曲湖北省科学技术协会于一九八六年五月廿九日主持召开的成果鉴定会上,来自全国四十二个单位的专家、教授和学者对我院机一系研制的“机床颤振的在线测量和预报控制”、“微型机在线信号处理系统”、“机床内联系传动链传动误差微型机在线分析与处理系统”、“形状误差的评定和仲裁方法”等四项科研成果的高度评价,并一致通过了技术鉴定。     

大型电机PD信号的在线检测与处理

提出了一种大型电机ＰＤ信号在线检测的方法，即以ＳＴＤ总线工业控制机为下位机进行ＰＤ信号的检测，以ＩＢＭ－ＰＣ机为上位机进行数据处理，通过上下机通信实现ＰＤ信号的自动检测与处理，实验证明，用该方法实现的ＰＤ信号在线检测装置抗干扰能力较强，检测到的ＰＤ信号波形与理论分析结论相吻合。     

基于移动窗FICA和SOM方法的心动异常诊断

该文针对在线独立成分分析算法学习速率以及收敛性难以把握的问题,提出了一种利用变窗体移动窗附加在实时信号上的快速独立成分分析(Fast independent component analysis,FICA)改进算法,不但满足在线处理要求,而且不用考虑学习速率的问题,节省存储空间并提高运算效率。利用自组织映射(Self-organizing maps,SOM)神经网络算法在动态分类上的优势,采用变移动窗快速独立成分分析与自组织映射相结合的方法对心动异常数据进行了分类。实验表明,该方法能有效地提高速率和实现实时故障分类。     

基于模糊信息融合的掘进机截齿磨损监测系统

为了实现对掘进机在截割过程中截齿磨损的实时在线监测,以可编程序控制器PLC(Programmable Logic Controller)为数据采集与处理核心,分别对掘进机在掘进过程中的电流信号、振动信号和声发射信号进行实时检测,采用模糊信息融合方法实现对各特征信号的模糊化、模糊规则查询以及解模糊处理,得到决策后截齿磨损精确量值。试验结果表明,基于模糊信息融合的截齿磨损监测系统测得的截齿磨损量与实测数据基本吻合,误差范围在8%以内,精确度和可信度较高。     

变压器局部放电在线检测中DSI干扰抑制

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的周期性窄带干扰(DSI),分析DSI与局部放电信号的频谱特征．在此基础上,提出采用基于快速Fourier变换(FFT)的功率谱估计法进行DSI信号检测．采用级联二阶IIR陷波滤波器,对放电信号进行处理,滤除DSI信号以抑制干扰．详细介绍IIR陷波滤波器的设计方法,它对局部放电信号造成的波形畸变较小．仿真结果验证了该方法的有效性。     

多维AR（p）模型的估计理论及应用

叙述了多维AR(p)模型的分析与处理方法、多维AR(p)预测模型的建模过程及参数估计的计算方法，并将该模型在测井曲线的预测中加以实际应用．应用结果表明：本预测模型对多维动态数据进行预测是可行的。     

小波分析在低压断路器故障检测中的仿真应用

在复杂的现场条件下,各种影响因素的共同作用可能造成在线监测数据失真,信号的局部奇异点的奇异性通常携带了信号的许多重要信息。为保证分析诊断的准确,必须对在线监测数据进行去噪处理,本文论述了基于小波分析的信号奇异性检测原理,对实测信号分析的结论具有应用价值。小波变换具有在时域和频域方面的局部化能力,适合对非平稳信号的处理。小波变换系数模极大值的位置和幅度与信号的局部奇异性密切相关,本文提出了一种基于小波变换的去噪方法和奇异性检测的处理方法。与以往方法相比,该方法通用性强,且无需大量的统计信息。通过对实际的监测数据进行分析,验证了所提方法的有效性。     

基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口研究

实现了一个以液晶显示器(LED)产生刺激频率的稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑-机接口系统(BCIs)。为了从脑电中提取出稳态视觉诱发电位(SSVEP)信号,运用基于快速傅里叶变换(FFT)的方法和基于Mallat小波及AR模型分析法这两种处理方法对脑电信号进行离线分析。实验结果表明,用这两种方法提取SSVEP信号都可以达到很高的准确率;而基于FFT的方法更适用于脑-机接口系统。因此用基于FFT的方法完成了这个SSVEPBCIs的在线实验。     

基于GIVENS旋转算法的动态数据误差处理

为了提高实时处理动态数据的能力，一种可行的方法是用多ＣＰＵ同时处理一批动态数据，提出了的基于ＧＩＶＥＮＳ旋转算法的动态数据误差处理，易于实现多ＣＰＵ处理动态数据。     

动态数据系统软件的移植、优化与调试

动态数据系统（ＤＤＳ）作为一种构思新颖的系统建模方法，在系统辨识领域里已日渐受到重视。本文结合我们的使用经验，介绍了ＤＤＳ软件在向ＩＢＭ－ＰＣ微型机上移植的基本思想．移植中遇到的特殊问题及其处理方法。利用软件工程中的ＳＤ方法，成功地获得了结构化ＤＤＳＤ软件。实际应用结果表明，ＤＤＳＤ软件不仅保留了ＤＤＳ软件的全部功能．而且优化了源程序结构与算法，扩充了软件的处理功能，特别是移植后的ＤＤＳＤ软件能方便地在ＩＢＭ－ＰＣ及其兼容机上运行。此外，本实践也为从事系统仿真研究的科研工作者在微型机上移植或开发大型系统仿真软件提供了参考。     

某热电厂GIS中避雷器的在线监视系统方案

本文依据某热电厂GIS(ZF11-252(L))的特点,提出的通过监视避雷器漏电流的方式监视其运行状态的解决方案。讨论了一种新的漏电流信号处理方法,同时将在线监视系统纳入电厂DCS系统,利用微机进行数字信号处理,实现避雷器的在线检测和保护实现。     

动态数据管道在异构数据库迁移中的应用

为实现异构数据库间的数据迁移,提出了一种在PowerBuilder环境下,利用动态数据管道技术实现动态数据迁移的可行方法.简要介绍了异构数据库和数据管道的特点,给出创建动态数据管道和利用该方法进行动态数据迁移的具体实现步骤与主要代码.此方法不仅拓展了PB的功能,并在实际应用中控制灵活,运行良好.     

基于最大间距准则的硬件木马检测方法研究

针对硬件木马检测问题,分析了功耗旁路信号的统计特性,建立了木马检测问题的物理模型.在此基础上,提出了一种基于功耗旁路信号的硬件木马检测方法,该方法利用最大间距准则(MMC)处理旁路信号,构建体现基准芯片与木马芯片旁路信号之间最大差异的投影子空间,通过比较投影之间的差异检测集成电路芯片中的硬件木马;采用物理实验对该方法进行了验证,通过在现场可编程门阵列(FPGA)芯片上实现的高级加密标准(AES)加密电路中植入不同规模的木马电路,分别采集功耗旁路信号(各1 000条样本),并利用MMC方法对样本信号进行处理.实验结果表明:MMC方法能有效分辨出基准芯片与木马芯片之间旁路信号的统计特征差异,实现了硬件木马的检测.该方法与Karhunen-Loève(K-L)变换方法相比,有较好的检测效果.     

禽蛋裂纹在线检测系统研究

设计了一套以DSP(TMS320C5509A)为核心处理器的禽蛋蛋壳裂纹在线检测系统,系统以蛋壳表面声学特性为理论基础,通过敲击信号控制模块、声学信号采集与分析模块及判别信号综合模块的优化设计,可实现禽蛋滚动前行过程中蛋壳声学信号的自动激励、采集与处理.对大量完好和裂纹鸡蛋响应信号进行频谱分析,分别提取时域信号过零点数、频域信号(大于500 Hz)第1特征峰与第2特征峰各自对应的频段与幅值作为特征参数并建立相应的定性分析模型,系统通过重复试验表明,鸡蛋的裂纹在线检测率超过90%,检测速度可达4个·s-1,完全满足在线检测的要求.     

人体身高的在线测量与数据处理

本文讨论了用Apple-Ⅱ微型机对人体身高进行在线测量和数据处理的方法。     

MATLAB与Visual C++实现对动态数据的联合处理

给出了MATLAB与Visual C 进行数据交换的几种接口设计方法，应用这些方法将MATLAB与Visual C 进行联合编程实现对动态数据的联合处理，并经实例形式给出了相应的部分关键编程实现技术。