基于冗余提升小波包及Volterra级数的机械故障预测方法

针对Volterra级数模型在染噪时间序列预测中精度较低,以及收敛速度慢的关键问题,提出了一种基于冗余提升小波包(Redundant Lifting Wavelet Packet,RLWP)及Volterra级数的机械故障预测方法。首先用冗余提升小波包对振动信号进行分解,对分解得到的末层所有频带信号用奇异值分解进行降噪。然后通过构造二阶Volterra级数预测模型对降噪后的各频带信号进行预测。最后用冗余提升小波包重构算法对各频带预测信号重构,获得预测信号。仿真结果表明:结合冗余提升小波包的多分辨率分析及奇异值降噪,能明显提高Volterra级数模型的预测精度及收敛速度。在工程应用中该方法准确预测出了某离心压缩机的不平衡故障。     

基于变步长分块滤波器的Volterra级数简化辨识方法

针对Volterra级数辨识中的维数灾难问题，提出了一种基于变步长分块最小均方滤波器的Volterra级数简化辨识方法．该方法利用影响指数的概念，在保证一定辨识精度的前提下，对每个Volterra核根据其对辨识的贡献大小进行筛选，再用筛选出的有效核作为对原系统的近似，从而达到降低辨识中核向量维数的目的．同时，该方法将块滤波器的块平均绝对误差与滤波器的步长因子相关联，使得块滤波器的步长因子随着数据块的平均绝对误差而动态调整，改善了辨识的收敛性能．将该方法应用于某型直升机电动舵机的Volterra级数模型的辨识，结果表明，在保证一定精度的前提下，可以将核的数量降低50%以上．     

基于Volterra级数和ULSP的机械隐含故障特征提取

针对提取机械原始振动信号中的隐含故障特征,提出了一种结合Volterra级数及冗余提升小波包(ULSP)的信号处理方法.先用二阶Volterra模型对信号进行延拓、预测,然后用冗余提升小波包对信号进行分解.对仿真信号的处理结果表明:分解得到的信号在边界没有振荡,有利于微弱特征的提取.工程应用中,完整地提取出了往复注水泵活塞与液缸密封碰磨产生的微弱故障特征信号.     

车轮转速信号混合噪声的非线性Volterra滤波方法

为保证机车黏着控制品质,提出车轮转速信号所含混合噪声(高斯噪声和冲击噪声)的非线性Volterra滤波方法,并结合混沌优化策略及动态随机局部搜索算子,提出动态随机局部搜索生物地理优化算法对Volterra滤波器模型参数进行优化求解.利用Volterra滤波器的结构优势(具有预测性能、兼具线性和非线性项),既能滤除混合噪声又可满足黏着控制的实时性要求.仿真实验结果表明,经优化求解的非线性Volterra滤波器实现了对车轮转速信号所含混合噪声的有效滤除.     

一种非线性系统自适应辨识的新方法

研究了Volterra级数模型的非线性系统的自适应辨识问题．并提出了基于Volterra滤波器的自适应算法，讨论了步长因子的确定问题以及对算法收敛性的影响．最后给出了一个用Volterra自适应滤波器对非线性系统建模的实例，证明了这种方法的有效性．     

基于线性与非线性模型的海杂波预测

为对海杂波进行准确预测,根据海杂波具有的非线性不确定性,应用线性和非线性预测理论建立预测模型.针对logistic混沌映射信号和IPIX实际海杂波数据背景下的弱目标,分别采取基于自回归(AR)的线性模型、基于径向基神经网络(RBF)和Volterra级数滤波器的非线性模型进行预测.实验结果表明:非线性预测模型更适合于混沌背景下,因其目标和杂波的预测误差相差较大,可采取非线性预测并设置门限的方法进行目标检测;对于IPIX雷达数据,其混沌特性较logistic弱,目标和杂波的预测结果相差不大,可采用似然比检测方法.     

基于Volterra级数的RFPA特征模型及其仿真实验

主要运用Volterra级数理论分析射频功放(RFPA)器件工作在弱非线性条件下信号失真特性介绍了Volterra级数在非线性建模中的应用,推导了非线性传递函数的公式。在Advanced Design System 2006A软件的仿真环境下对射频功率放大器进行仿真,利用计算机仿真实现了在弱非线性条件下对任意频率输入时功率放大器的输出频谱估计。     

电力系统短期负荷新型Volterra预测模型研究

针对电力系统负荷短时预测问题,从分析负荷数据的混沌特性入手,利用相空间重构理论对负荷数据进行重构,构建了一种新型的Volterra模型对电力系统负荷进行预测。该模型采用二次线性微分方程方法对原Volterra级数进行变换,与以往Volterra级数相比,该模型无截断误差,包含了系统更多精确的信息。最后,以某地区实际用电负荷数据为对象进行验证,结果表明:该模型2d和4d用电负荷预测结果和实际结果误差不超过5%,完全能够满足电力调度需求,同时也为电力公司制定经济模型和实时电价调整提供了理论支持。     

机械信号连续小波系数的统计特征研究

通过对机械信号的连续小波分解，利用小波滤波器良好的时频特性，针对机械信号的特征，论述了机械信号经过连续小波分解后的统计特征。在机械信号连续小波系数的特征提取中，引入机械系统的动力学维数，将连续小波系数按尺度方向进行了研究。利用尺度与频率的对应关系，应用小波系数的容积维数来研究其统计特性，并提取信号特征。实践证明，这种方法能够简单有效地提取机械信号的振动特征，并在诊断机械故障中得到了应用。     

基于Volterra级数的RFPA特征模型及其仿真实验

主要运用Volterra级数理论分析射频功放(RFPA)器件工作在弱非线性条件下信号失真特性.介绍了Vol-terra级数在非线性建模中的应用,推导了非线性传递函数的公式.在Advanced Design System 2006A软件的仿真环境下对射频功率放大器进行仿真,利用计算机仿真实现了在弱非线性条件下对任意频率输入时功率放大器的输出频谱估计.