正弦信号激励下RC电路暂态过程的分析及仿真测试

为了系统地研究正弦信号激励下RC一阶电路的暂态过程,从电路的微分方程出发,推导出电路的完全响应是正弦稳态分量与暂态分量相叠加的数学表达式,暂态分量使电路在暂态过程产生过压现象,分析了产生最大过压时正弦激励信号的初相角条件.并用Multisim软件进行了仿真实验测试.     

非正弦供电条件下电机功率和功率因数测试方法研究

随着电力半导体变流装置的广泛使用，交流电机供电系统呈非线性，导致电机的电压和电流波形畸变。利用传统正弦供电条件下的测试方法对功率和功率因数测试，会产生较大误差。所以，必须改进传统的测试方法，以获得非正弦供电条件下电机参数的可靠数据。本文从电压和电流两种基本量入手，提出非正弦供电条件下交流电机功率、功率因数等的测试方法，并给出有关电路。     

一种模拟电路故障字典的改进方法

鉴于传统的故障字典法诊断准确度低、诊断速度慢等缺点,本文将概率论及数理统计原理引入传统的故障字典法中对其进行改进。提取电路各待测节点电压作为电路特征,基于概率论选取测试节点,应用极大极小准则使模糊域划分更为合理。以稳压电源电路为实例,对改进后方法与传统方法进行实验对比,结果表明,本文所述方法故障诊断准确度更高、测试节点数目更少,更为合理有效。     

基于LF353的二阶Butterworth低通滤波电路的研究

本实验分为两部分,首先,将交流电经过桥式整流电路与LF353二阶Butterworth低通滤波电路组成的整流滤波电路,得到相应的波形;然后,使用一阶RC电路产生一个信号源,目的是得到较稳定的脉冲波,再将一阶RC电路与二阶低通电路连接,得到相应的波形。实验验证了：任何信号可以分解成正弦信号的合成。正弦信号是频率成分最为单一的一种信号,因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号。都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的迭加。     

正弦交流电路稳态分析

正弦交流电路稳态分析不同于直流电路稳态分析,此电路的激励与响应是同频率的正弦信号,但振幅与初相角不同,需要应用特殊方法求解,即相量法,相量法的关键在于正弦信号用相量表示以及复数运算法则。本文从两个方面来阐述怎样应用相量法求解正弦交流电路。     

形态分量分析在滚动轴承故障诊断中的应用

滚动轴承局部故障振动信号中的周期性冲击是识别故障的关键特征.形态分量分析在由多种形态原子组成的过完备字典基础上提取信号中的不同形态成分,基于这种思想提出了一种基于新型过完备复合字典的形态分量分析方法.依据滚动轴承故障振动信号中分量间的形态差异性,改进字典后该方法可以更具针对性地提取出包含故障特征的冲击分量,配合包络谱分析准确提取故障特征频率,诊断滚动轴承局部故障.对比基于快速谱峭度法的轴承故障诊断方法,该方法可以避免人为选择共振带产生的不准确性和非最优问题,提高了故障诊断效果.通过轴承仿真信号和故障实验信号分析验证了该方法的有效性.     

基于故障字典法的雷达故障诊断技术研究

针对雷达故障诊断中被测电路单元的复杂性和多样性进行了分析研究,提出采用故障模式分类的方法。根据电路结构及特点建立故障字典,确定测前故障集,并采用基于故障事例推理的诊断方法,进行故障诊断,并给出了应用实例。该方法大大减少了测试时间和测后分析计算量,加快实时诊断能力。     

电压增量的线性相关性及在电路测试中的应用

为了诊断模拟电路中的软故障和多故障,提出了一种新的基于模拟电路节点电压增量关系方程的分析方法,并证明了各节点电压在随元件参数变化时,电压增量之间关系满足线性相关性。利用线性相关系数作为故障特征,提出新的模拟电路故障字典法。与传统方法字典法相比,新的字典法不仅能够诊断电路的单故障、多故障、硬故障和参数故障,而且能够同时适用于直流诊断和交流诊断。在交流诊断中,节点电压的取值范围从实数域扩展至复数域。     

电压增量的线性相关性及在电路测试中的应用

为了诊断模拟电路中的软故障和多故障,提出一种新的基于模拟电路节点电压增量关系方程的分析方法,并证明了各节点电压在随元件参数变化时,电压增量之间关系满足线性相关性。利用线性相关系数作为故障特征,提出新的模拟电路故障字典法。与传统方法字典法相比,新的字典法不仅能够诊断电路的单故障、多故障、硬故障和参数故障,而且能够同时适用于直流诊断和交流诊断。在交流诊断中,节点电压的取值范围从实数域扩展至复数域。     

基于关键路径的FPGA时序电路最大工作频率测试方法

常规的测试时序电路最大工作频率的方法不仅受到测试设备测试能力的限制,还需要针对待测电路开发一套测试激励并逐个对待测电路进行测试,而不同的测试激励将带来测试误差.针对上述问题,提出了一种通过构建内建自测试(Build-in Self Test,BIST)电路测试FPGA中时序电路关键路径延迟,从而获取时序电路最大工作频率的测试方法.该方法根据时序电路的静态时序分析结果,首先从时序电路中抽取关键路径,随后在关键路径两端构建BIST电路并为其提供测试激励.基于该测试方法,利用C++语言开发了一个软件平台实现了对时序电路抽取关键路径和构建BIST电路的过程,大大降低了测试前构建BIST电路的时间和劳动力成本.实验结果表明,与消除了由测试激励不同带来的误差的常规方法相比,本文提出的测试方法的平均误差仅为2.70%.     

连铸结晶器非正弦振动共振分析

根据谐波共振理论,连铸结晶器做非正弦振动且振频低于振动机构自然频率时,由于谐波频率是振频的整数倍,一部分幅值较大的谐波可引发共振.利用傅里叶变换对连铸结晶器非正弦振动加速度函数进行谐波分析,得该波形谐波幅值与振幅、振频、非正弦因子和谐波阶数的变化关系,从理论上给出一种削弱共振的方法.当结晶器振动机构的自然频率已知时,不同振频下可引起共振的谐波阶数是确定的.通过谐波幅值与各振动参数的变化关系,得到不同振动参数组合对应的谐波幅值.采用谐波幅值较小的振动参数组合,可削弱共振现象对连铸结晶器振动机构的不利影响,减小结晶器偏摆量,维持钢液液面稳定,改善连铸机工作状况.     

基于黑洞粒子群和多层级SVM的低压交流系统短路故障类型辨识

针对低压交流系统的短路故障诊断问题,提出一种基于黑洞粒子群(BHPSO)和多层级SVM的低压交流系统短路故障类型辨识方法。首先,基于故障前后0.5ms电流信号小波变换分解,采用小波细节分量标准差构建故障特征向量。其次,采用黑洞粒子群算法对SVM的核参数和惩罚因子进行参数优化以构建多层级SVM分类器实现低压交流系统短路故障类型辨识。最后,基于TMS320F28335 DSP将故障类型辨识决策模型加以硬件化技术实现。通过低压交流系统短路实验证实本方法准确率高,且在噪声干扰、负荷电流变化等工况下均有较好的鲁棒性。     

基于相量分析与支持向量机的交流电路故障诊断

针对工作在交流状态下的模拟电路,提出采用相量分析和支持向量机(SVM)相结合的方法,实现交流电路的故障诊断.首先构建交流电路的数学模型,编写相量分析程序,得到输出信号的幅度和相位;对电路的所有状态进行运算,得到故障样本和测试样本.然后用故障样本对SVM进行训练;最后用训练好的SVM对测试样本进行模式识别.通过一个交流电路故障诊断的实例表明,该方法具有算法简单、泛化能力强等优点,可以快速准确地判断出故障元件.     

新型直流输电系统改善谐波不稳定的机理分析

将三相不对称的交流电源用正序和负序电压表示,用傅里叶分析方法计算了正序和负序电压传递到直流侧的谐波电压的规律,将这一理论应用到基于感应滤波的直流输电系统,计算在交流系统故障时,直流侧电压谐波的数学表达式,比较在同样的交流系统故障条件下,基于感应滤波的直流输电系统在抑制直流侧谐波幅值方面优于传统的直流输电系统,最后参考实验室基于感应滤波的直流输电系统模型,对输电系统在交流系统故障下的直流电压谐波进行了动模实验.结果表明,由于在感应滤波换流变压器的第三绕组接入2,11,13次LC滤波器,使直流电压中含量高的低次谐波大大减少,直流输电系统谐波不稳定得到一定的抑制。     

车用发电机定子绕组匝间短路故障下转子弯扭耦合振动特性分析

运用数值积分法,在建立发电机转子系统弯扭耦合振动模型基础上,考虑定子绕组匝间短路故障时发电机转子弯曲及扭转电磁刚度的影响,对不同程度匝间短路故障下转子的弯曲及扭转振动特性进行分析。结果表明,发电机定子匝间短路故障不仅会使转子弯曲和扭转振动加强,还会增加转子弯振和扭振中的倍频及高倍频成分;随短路程度加大,弯振的1、3、5等奇数次倍频振动量与扭振的2、4等偶数次倍频振动量逐渐增加,且弯振中1倍频振动量最大,扭振中2倍频振动量变化最为显著。     

采用BP网络建立模拟电路故障诊断交流字典方法

介绍了两种采用BP网络实现模拟电路交流故障字典的方法，主要目的是提供一种简单的机制，能够对模拟电路进行智能诊断。合理大小的ANN能够实现对受容差影响的模拟电路故障的智能诊断。用白噪音法介绍了优选样本的具体方法和如何产生白噪音。此外，还简略介绍了多频测试法。     

柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

基于多频相位法的电缆故障定位方法研究

本文借鉴于相位法激光测距的原理,提出一种利用多频行波的相位差对电缆进行故障定位的方法,即通过对比不同频率的发射信号与故障点反射信号之间的相位差得到故障点位置,并给出频率的确定方法。针对该方法对SIMULINK平台搭建的电缆故障模型在不同故障类型下进行仿真,结果表明电缆故障定位的相对误差能达到1%以下,证明了该方法的可行性。     

采用滑动平均多元多尺度色散熵的液压泵故障诊断方法

为了提高色散熵的信息提取能力，在兼顾计算效率和效果的前提下，引入多维嵌入重构理论，借鉴滑动平均的思想，更新了传统多尺度算法的粗粒化方式，提出了滑动平均多元多尺度色散熵(moving average multivariate multiscale dispersion entropy，MA_mvMDE)用以提取液压泵故障特征。首先，利用均匀相位经验模态分解（uniform phase empirical mode decomposition，UPEMD）将振动信号分解为多个本征模态分量（intrinsic mode functions，IMF），再采用相关系数法筛选敏感分量，将包含大量故障信息的模态分量作为多通道数据计算其MA_mvMDE值来提取故障特征。接着，采用MCFS方法选择故障敏感特征实现降维。最后，通过随机森林分类器完成故障识别。采用液压泵故障振动数据验证了该方法能够准确诊断不同类型和不同程度的故障。