基于PSO-ADMMF和WPE的发电机转子匝间短路故障诊断

针对常规的数学形态滤波器对定子电流信号滤波效果不理想,提出粒子群算法改进的数学形态滤波器。引用粒子群算法寻找最优的数学形态滤波器中开-闭和闭-开运算的权系数,建立自适应数学形态滤波器模型,对定子电流信号进行滤波处理。结合小波包理论和信息熵理论,提出小波包熵作为故障特征的故障诊断方法。仿真实验对比了PSO算法改进的自适应数学形态滤波器和常规数学形态滤波器的滤波效果,计算了滤波后的不同状态信号的小波包熵,并以此进行了转子匝间短路故障诊断,仿真验证表明本方法是有效的。     

多尺度多元素形态滤波自适应降噪研究

针对基本的数学形态滤波器存在的问题,提出了一种多尺度多元素形态滤波自适应降噪方法,首先利用不同尺度不同元素的基本形态滤波器对信号进行处理,得出各个误差.根据计算误差,设定权重系数级联基本的形态滤波器,对信号进行自适应降噪.针对正弦信号中复杂噪声干扰的特点,在信号中加入各种噪声,利用提出的方法对信号进行处理,并与多尺度滤...     

一种FIR滤波参数可调的电压采集模块设计

为了有效滤除电压采集信号中的高频噪声,提出了一种有限长单位冲激响应(FIR)滤波参数可调的电压采集模块设计方案。基于高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件平台,采用FIR数字滤波器滤除采集信号中的高频噪声。ARM根据采样频率、截止频率等滤波参数自动生成滤波器系数。FPGA采用改进后的直接型滤波器,根据滤波参数调整滤波器结构,完成滤波系数与采集数据的运算。ARM与FPGA协同工作实现参数可调的FIR滤波器。实验结果表明:本文电压采集模块电压具有较高的采集精度,采集相对误差绝对值最大为0.22%。本模块能够根据设置的滤波参数,自动完成FIR滤波系数计算和滤波器结构调整,在信号采集的同时完成数据滤波,有效滤除信号中的高频噪声。     

基于组合形态滤波与自适应广义形态滤波的ECG去噪算法

针对ECG信号中存在的基线漂移和高频干扰,提出了一种传统线性组合形态滤波与自适应广义形态滤波相结合的新的去噪算法。该算法首先采用传统线性组合形态滤波器滤除基线漂移,然后将无基漂的信号送入采用不同结构元素级联而成的自适应广义形态滤波器滤除高频干扰,最后得到无噪声的ECG信号。结果验证了本文算法的有效性。     

偏微分方程在轴心轨迹提纯中的应用

转子轴心轨迹包含了丰富的故障征兆信息,但因噪声的干扰,实测的轴心轨迹往往非常混乱。针对传统轴心轨迹提纯方法存在的问题,提出了偏微分方程(partial diffetential equation)轴心轨迹提纯新方法。分析了PDE滤波的基本原理、PDE滤波器的参数设计及其数值化过程,指出了PDE滤波与传统滤波器的相关性,实现了基于PDE的轴心轨迹提纯。实验表明,PDE方法可有效滤除信号中的噪声,且适应性强;去噪之后信号畸变少,保证了滤波前后信号固有结构不变。     

基于数学形态滤波的大地电磁强干扰分离方法

针对矿集区大地电磁信号采集过程中常引入强噪声干扰等问题,采用数学形态滤波对大地电磁强干扰分离方法进行研究。在仿真信号中加入常见的强干扰来检验形态滤波的降噪能力,根据噪声类型选取不同结构元素尺寸及大小,并将形态滤波应用于实测大地电磁数据的降噪处理。采用非线性共轭梯度法进行反演,考查形态滤波对提高大地电磁测量数据质量的改善情况。研究结果表明:数学形态滤波能有效消除大地电磁强干扰中的大尺度干扰和基线漂移现象,重构信号基本保留原始大地电磁信号特征,改善大地电磁测深数据质量。由于该方法原理简单、并行运算速度快,具有较好的应用价值,适合于矿集区海量大地电磁强干扰分离。     

局域波法在转子轴心轨迹特征提取中的应用

为排除转子系统故障诊断中各种噪声干扰,提出基于局域波分解尺度滤波来提纯轴心轨迹的方法,并给出尺度滤波的滤波器表达式.局域波法将任何复杂信号分解成为有限数目的具有一定物理意义的基本模式分量(IMFs),每一个分量描述时变信号中不同频率和尺度范围的固有振动模式.通过对加噪信号的有效去噪,检验了尺度滤波的可行性.诊断实例说明,该方法可合理、有效地提取转子系统的故障特征.     

转子强脉冲干扰非线性信号的混合滤波方法研究

针对脉宽调制控制器在转子振动信号中产生的强脉冲及其它随机干扰噪声,对信号的滤波方法进行了研究．设计了将中值滤波与小波消噪串联的混合滤波器对非线性信号进行滤波的方案．通过对信号的前后周期延拓,将中值滤波用于滤除信号的强脉冲噪声并消除信号的边缘保持;对线性叠加在中值系列中的平稳随机噪声,用默认软阈值小波消噪平滑中值序列中的随机噪声分量,分析表明,该滤波器对该类振动信号的处理效果好,提取到了转子的本质振动信号并保持了信号的光滑性．     

形态滤波在滚动轴承故障声发射信号处理中的应用

滚动轴承的状态监测和故障诊断意义重大.为有效诊断轴承早期的微弱故障,将形态滤波方法用于轴承故障声发射信号的处理,提出采用多尺度形态开闭和闭开组合的滤波器对信号降噪处理,采用闭运算对降噪后的信号进行形态滤波解调得到明显的故障特征频率,并对比故障振动信号和声发射信号的处理效果.研究表明: 形态滤波用于轴承故障声发射信号特征提取效果明显,适用于轴承的状态监测和故障的早期诊断.     

改进高频信号注入法的IPMSM转子位置检测研究

高频信号注入法是利用永磁同步电机的凸极效应,在静止坐标系上注入高频旋转电压,利用滤波器对高频响应电流进行信号处理,最终分析得到转子位置信息。常规滤波方式中使用的带通滤波器和带阻滤波器带来较大的相移和幅度衰减等问题,文章基于高通滤波器可以完全滤除直流量的特点,用同步轴系滤波环节代替带通滤波器和带阻滤波器。仿真研究表明,这种转子位置检测方法既能在低速时准确地观测出转子的空间位置,也能保证高速运行时较快的动态响应。     

地质体的三维形态分析方法与应用

针对隐伏矿体立体定量预测中复杂形态地质体的空间分析问题,利用数学形态学和欧氏距离变换理论,提出基于三维栅格模型的地质体三维形态定量分析的方法.利用开闭滤波或闭开滤波的数学形态学变换,构建地质体表面形态趋势的提取算法;将形态滤波、欧氏距离变换、全局集合运算结合起来,建立地质体形态起伏定量分析及分级提取模型;采用基于欧氏距离场的计算模型,提出地质体表面与趋势面夹角的提取方法.在建立地质体三维栅格模型的基础上,将地质体三维形态定量分析方法应用于安徽铜陵凤凰山矿田的新屋里岩体分析,实现地质控矿因素指标的定量提取.研究结果表明:采用该方法对地质体进行形态分析,可计算出地质体的各种形态参数,并提取出地质控矿因素量化指标,能有效地应用于隐伏矿体立体定量预测.     

一种基于多结构元素彩色图像的形态滤波器

根据人眼对 RGB三种基色的视敏度不同的特点 ,本文提出了一种分别针对三种基色采用不同大小结构元素的彩色形态滤波器来处理彩色图像的方法 ,并对这种滤波器和采用相同大小结构元素滤波器的滤波作了比较 ,结果反映这种滤波器有着较好的滤波效果     

一种基于数学形态学的遥感图像边缘检测算法

为有效提取边缘密度大的遥感图像中的边缘信息，提出了一种利用灰度形态变换原理进行检测的有效算法，首先利用开-闭形态滤波器降低输入图像的噪声，然后将二值图像的边缘提取算法推广到灰度图像中加以应用。实验结果证明，此方法优于灰度形态梯度法。同时也优于Canny算子。     

基于柔性形态滤波和信息熵的电能质量扰动定位分析

针对电力系统中电能质量扰动信号常因周期性变化和采样过程而存在各种噪声的情况,提出一种基于柔性形态滤波和信息熵的扰动定位方法。柔性形态滤波器是在标准数学形态学滤波器基础上发展起来的,具有更强的抗噪声性能和鲁棒性。信息熵可以用来表征信号的无序性测量指标,已经被广泛应用于检测信号的突变情况。首先,将电能质量扰动信号进行柔性形态滤波处理,再将去噪声后的信号进行形态梯度变换,放大扰动信号的突变特征,最后求取信号的信息熵,根据信号突变出信息熵的不同得到扰动信号的准确定位结果。仿真结果表明,该方法对多种暂态扰动信号能准确定位,抗噪声干扰强,具有很高的可行性和有效性。     

灰度数学形态学方法在眼底图象处理中的应用

眼底图是一种重要的医学图象。在对灰度眼底图象进行处理的过程中，形态学的ＯＰＥＮＣＬＯＳＥ变换被用来去除眼底图象中的高频噪声，ＴＯＰ－ＨＡＴ变换被用来进行血管突出。为了与形态学方法进行比较，文中还给出了二维低通滤波及模板匹配法，它们被用来滤除噪声及突出血管。比较结果表明，在处理结果相近的前提下，形态学方法具有思路简单、处理速度快的突出优点。     

形态滤波器在交通视频检测中的应用

介绍交通视频检测的基本过程,分析了交通视频图像的特征,研究了三种形态滤波器——中值滤波器、普通形态滤波器、顺序滤波器对交通视频图像的处理能力．顺序滤波器的使用依赖于二值图像中噪声与目标的分布参数P．提出了选择交通视频图像分布参数P和滤波窗大小的基本方法．实验证明,选用合适参数P的顺序滤波器能够大大减少计算量,快速地处理交通视频的二值图像,基本满足在各种气象条件下的实时采集交通数据的要求。     

基于综合滤波算法的心音信号去噪

针对小波分解重构滤波算法及形态滤波算法的缺点,提出将这两种数字滤波方法结合起来,利用形态滤波器滤除低频干扰信号,然后再由小波分解重构滤波器滤除高频干扰的算法,采用均方根误差比较三种算法,结果显示综合滤波去噪效果较好。     

基于立体结构元素的三维形态滤波算法的研究

对数学形态学在图像处理中的理论基础进行了分析和讨论,并针对医学图像三维重建中所遇到的图像去噪效果差、速度慢等具体问题提出了基于立体结构元素的三维形态滤波算法,理论分析和图像处理仿真实验表明,该类滤波新算法既能有效滤除噪声,又可充分保留原图像的细节信息。     

基于改进分水岭算法的医学图像分割

医学图像存在病变区域和背景区域,病变区域是分割的重点。针对传统分水岭算法对噪声敏感和易于产生过分割的问题,提出了一种将形态学滤波、多尺度形态学梯度和控制标记符分水岭相结合的分割策略。首先利用数学形态闭-开运算完成预处理以滤除原始医学图像中的噪声和非感知信息。其次做闭运算以平滑图像,并对平滑的图像计算多尺度的形态学梯度。再次对形态学梯度图像进行重建,然后采用控制标记符的分水岭变换算法对重建后的梯度图像进行分割。最后将分割结果变换回原始尺度。仿真实验结果表明,这种改进的方法不但使经典分水岭算法中的过分割现象得到了很好的抑制,医学图像中的病变区域被有效分割出来;而且分割算法简单,同时具有多尺度的特点,能够适应医学图像分类与信息提取的需求。     

WDM设计中的Fabry-Perot腔传递函数模型

作为WDM(Wave Division Multiplexing)一个重要的器件，Fabry-Perot腔的相关设计和算法不断更新。笔者提出一种新的数学模型：把Fabry-Perot作为系统的一个参数对待，将信号与系统的知识纳入Fabry-Perot腔中，用系统的方法(梅森公式)求解Fabry-Perot腔的传递函数，避免了繁琐的矩阵运算，这样易于理解和优化设计。