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管道泄漏检测中的噪声自适应抑制被引量：15: 2012年; 在供水管道泄漏检测中,干扰和环境噪声直接影响到泄漏检测的有效性和漏点定位的精度,因此有必要对检测信号进行噪声抑制,增强检测信号的信噪比,以保证可靠检测和准确定位。提出一种根据不同带宽信号与噪声自相关长度的差异,利用线性增强器和预测器分别自适应抑制检测信号中的窄带噪声和宽带噪声的方法。该方法不需要任何先验知识就可以自适应抑制与有用信号带宽不同的噪声,处理后数据的信噪比较处理前平均提高4 dB以上,对实际的泄漏检测信号处理后,使得定位误差平均减小0.3 m以上,并且降低了误检率。; 文玉梅谢仁峰杨进李平文静; 关键词：泄漏检测噪声抑制

基于矩阵特征值分析的模糊聚类有效性指标被引量：6: 2014年; 许多有效性指标已经被提出量化地估计和评价模糊聚类算法对于给定数据集的划分结果.但是由于不合理的结构和极大的时间耗费,迄今这些有效性指标几乎都无法满足应用的一般性需求.为此,提出一个基于Gerschgorin圆盘定律估计的聚类有效性指标来估计模糊聚类的类数.先由模糊聚类划分的结果得到一个相关性矩阵,接着求出该矩阵的所有特征值和特征向量,然后基于经典Gerschgorin圆盘定律估计最优的类数.为了检验提出的指标在模糊聚类中的有效性,把模糊聚类算法应用到带有不同特征的3个人工数据集和3个真实的数据集,并比较提出的指标和2个最常用的模糊聚类有效性指标.实验结果证明了所提出的有效性指标能够发现被聚类数据集的固有结构,从而得出更加准确的类数.; 岳士弘黄媞王鹏龙; 关键词：有效性指标模糊聚类特征值

连续搅拌反应釜的自适应神经网络控制被引量：12: 2013年; 基于神经网络的逼近特性,针对一类包含未知函数的串级连续搅拌釜式反应系统,提出了一种自适应控制算法。由于所考虑的反应系统具有非线性特性以及未知函数存在于各子系统的方程中,因此,该系统是复杂和难于控制的。为了克服困难,神经网络逼近系统中的未知函数,新奇的递归设计方法用于消除系统中的互联项,同时,需要定义特殊的被逼近非线性函数。利用李雅普诺夫稳定性分析方法,提出的控制算法保证了闭环系统的所有信号是有界的和系统的输出收敛到零的邻域内。仿真例子表明提出的控制算法是有效的。; 李东娟; 关键词：神经网络过程控制化学反应器非线性系统

采用EMD的管道泄漏声信号增强被引量：34: 2015年; 在管道泄漏检测中,采集信号中的噪声会影响泄漏检测的准确性和泄漏定位误差。已有的管道泄漏去噪方法依赖经验参数的设置,去噪效果受管道条件和环境影响大。本文提出使用不依赖经验参数的EMD用于管道泄漏声信号增强。现有的EMD去噪方法需要知道有用信号或者噪声的特征,不适用于特征随管道工程条件及环境变化较大的泄漏信号的去噪增强。提出改进的EMD信号增强方法,该方法不需要知道泄漏信号和噪声特征就可以提取与泄漏信号相关的IMF。在改进的EMD信号增强方法的效果分析中,信噪比提高可达16 d B。在大量实际工程管道泄漏信号处理中,使用改进的EMD信号增强方法之后得到的时延峰值更明显,漏点定位精度更高。; 郭晨城文玉梅李平文静; 关键词：泄漏检测 EMD IMF 信号增强

采用复合磁电换能器的宽带振动能量采集器被引量：12: 2012年; 采用磁致伸缩/压电层合磁电换能器设计了一种新型的宽带振动能量采集器,采集器由多个悬臂梁、磁电换能器和永磁体组成,将磁电换能器和提供磁场的永磁铁分别与悬臂梁构成具有不同固有频率的弹性结构,从而响应不同频率的机械振动。推导了换能器和永磁体组间磁力作用下能量采集器的动力学方程及其电输出模型;借助磁场分析软件Ansoft's Maxwell研究了影响能量采集器的频率特性及电能输出的因素,为获得最优性能的能量采集器提供设计依据。根据分析设计了振动能量采集装置并进行了实验,实验结果表明:在振动加速度为0.2 g(g=9.8 ms-2)时,当两悬臂梁间频率差为3.6 Hz时,振动能量采集器响应频带宽度从单梁结构的0.8 Hz增加到双梁结构的5.0 Hz,负载电阻为1 900Ω时,其上的功率达到最大0.22 mW。; 杨进文玉梅李平白小玲岳喜海; 关键词：磁致伸缩材料压电材料 MAXWELL

依据声信号频率分布和复杂度的供水管道泄漏辨识被引量：23: 2014年; 为了实现不同工况下的供水管道泄漏检测,提出采用谱宽参数和近似熵作为特征量进行管道泄漏辨识的方法。根据泄漏声信号与噪声信号在频谱内能量分布的差异,采用谱宽参数作为特征量辨识泄漏信号与宽带噪声、窄带噪声;对于与泄漏信号在频谱内的能量分布相当的固定干扰噪声可能引起的误判,则利用泄漏信号和固定干扰噪声的随机性差异,引进近似熵复杂度作为特征量进行辨识。将经去噪处理后检测信号的谱宽参数和近似熵同时作为支持向量机的输入,辨识管道泄漏。对工程实际检测的信号进行处理,结果表明泄漏辨识的准确率大于93%,采用该方法能够有效辨识供水管道的泄漏信号与环境中存在的多种非固定干扰噪声及固定干扰噪声。; 文玉梅张雪园文静甄锦鹏王凯; 关键词：近似熵支持向量机

基于磁电换能器的三维宽频振动能量采集器被引量：5: 2014年; 设计了一种采用磁电换能器的三维宽频振动能量采集器,突破传统振动能量采集器响应频带范围窄,以及仅能响应某一方向振动能量的限制。采集器由伞状弹性结构、环形磁路和磁电换能器组成。伞状弹性结构可以响应任意方向振动能量,同时借助磁路与磁电换能器间的磁力非线性作用展宽器件频率响应范围,最终实现多方向宽频振动能量采集。理论推导了磁力作用下振动结构的动力学方程,以及电压输出模型;借助结构仿真软件COMSOL multiphysics和磁场仿真软件Ansoft Maxwell分析了结构振动和磁路磁场分布特性。实验结果表明:在加速度为5.88 m/s2的振动激励下,采集器可以实现三维振动能量采集,在x-y平面内最大响应带宽达到4.1 Hz,最大输出功率达到41.2μW;z方向最大带宽为2.5 Hz,最大输出功率达到43μW。; 余强模杨进文玉梅李平岳喜海

管道泄漏声振动信号的特征分析被引量：14: 2015年; 管道泄漏声振动是泄漏过程中多种事件共同作用产生的,所以使用多种特征才可能比较准确地描述管道泄漏声信号。合理的选取和使用这些特征对于泄漏信号识别至关重要。通过分析泄漏过程,确定选取信号的随机性和频率分布特性作为泄漏特征。由于随机性和频域特性可由多种参数描述,于是比较了各种参数作为泄漏特征值的辨识效果。使用支持向量机作为分类器,对比了使用单种特征以及组合使用多种相同或不同类特征时,实际供水管道声振动及管道泄漏的识别效果。使用两种特征的识别准确率普遍高于使用单种特征的情况,然而使用更多的特征却并没有进一步提高准确率。其中样本熵和功率谱分布特征的组合准确率最高,达到了93%,而且使用此特征组合能够正确区别管道周围常见噪声。; 冯雪松文玉梅甄锦鹏张雪园李平文静; 关键词：特征提取模式识别统计特征

多方向宽频磁电式振动能量采集器被引量：21: 2013年; 针对目前振动能量采集器只能拾取环境振动中一个方向的能量，以及响应频带较窄的问题，提出并设计了一种由弹性圆柱悬臂梁、环形磁路和复合磁电换能器组成的多方向宽频带振动能量采集器。圆柱悬臂梁具有在其横截面内沿任意方向振动的特性，同时，借助磁力耦合，使任意方向振动具有非线性的特点，从而采集器实现多方向宽频带振动能量拾取。理论推导了磁力作用下圆柱悬臂梁的非线性动力学方程，以及电压输出模型；借助磁场分析软件AnsoftMaxwell分析了矩形、圆形和环形永磁铁分别组成3种磁路的磁场分布，研究了不同磁路中磁力、磁场强度及其变化量等因素对动力学方程和电压输出的影响，为获得更优性能的采集器提供了设计依据。实验结果表明：在5．88m／s。的加速度下，具有环形磁路的采集器能够拾取0°～180°多方向的振动能量，各个方向响应频带宽度达到4．4～5．6Hz；负载电阻为3MQ时，采集器输出0．5mW的最大功率。; 岳喜海杨进文玉梅李平白小玲; 关键词：磁力耦合

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国家自然科学基金(61174017)

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机构

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