本文關(guān)鍵詞：分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 隨機(jī)共振 分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng) alpha穩(wěn)定噪聲 多頻 耦合 軸承故障

【摘要】：隨機(jī)共振起初是用來描述地球氣候現(xiàn)象的,它是利用噪聲增強(qiáng)微弱信號(hào)傳輸?shù)姆蔷�性現(xiàn)象。迄今為止,已有很多關(guān)于整數(shù)階隨機(jī)共振的研究。分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)跟整數(shù)階系統(tǒng)比較而言具有反常性,能更準(zhǔn)確地說明一些反常的現(xiàn)象。本文首先介紹分?jǐn)?shù)階微積分的定義及數(shù)值求解方法、雙穩(wěn)系統(tǒng)的性質(zhì)。產(chǎn)生隨機(jī)共振現(xiàn)象的前提條件是必須要使粒子有足夠的能量越過勢(shì)壘,而勢(shì)壘的高度則與雙穩(wěn)系統(tǒng)密切相關(guān)。用分?jǐn)?shù)階數(shù)值求解方法及整數(shù)階Langevin方程推導(dǎo)出階次為分?jǐn)?shù)的Langevin方程,再用間接離散化方法解該分?jǐn)?shù)階方程。判斷是否產(chǎn)生隨機(jī)共振的參數(shù)主要有三個(gè):駐留時(shí)間分布、功率譜和信噪比。相對(duì)于高斯分布的白噪聲而言,alpha穩(wěn)定分布的噪聲是更加符合現(xiàn)實(shí)情況的廣義高斯分布。在進(jìn)行實(shí)際故障頻率檢測(cè)時(shí),特征頻率可能不止一個(gè)。因此研究在alpha穩(wěn)定噪聲分布下的多頻分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象具有更實(shí)際的意義。分別通過調(diào)節(jié)噪聲強(qiáng)度、雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及分?jǐn)?shù)階階次的大小來說明這些參數(shù)對(duì)輸出響應(yīng)產(chǎn)生的影響。在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中,輸入的微弱信號(hào)和噪聲強(qiáng)度及非線性結(jié)構(gòu)的參數(shù)往往是不變的。為了加強(qiáng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性,用非線性方法將兩個(gè)分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)耦合成為多穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)兩個(gè)系統(tǒng)之間的耦合系數(shù)及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),使被控系統(tǒng)產(chǎn)生隨機(jī)共振現(xiàn)象。本文最后研究的是分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振的實(shí)際應(yīng)用,用分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng)檢測(cè)滾動(dòng)軸承的故障頻率。利用變尺度思想將采樣頻率壓縮進(jìn)行二次采樣,將檢測(cè)到的故障頻率還原,與理論值進(jìn)行比較。
【關(guān)鍵詞】：隨機(jī)共振 分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng) alpha穩(wěn)定噪聲 多頻 耦合 軸承故障
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH113.1;TH133.33
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 整數(shù)階隨機(jī)共振的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 分?jǐn)?shù)階隨機(jī)共振的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容16-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 2 分?jǐn)?shù)階微積分理論基礎(chǔ)19-27
• 2.1 基本函數(shù)19-20
• 2.1.1 Gamma函數(shù)19
• 2.1.2 Beta函數(shù)19-20
• 2.1.3 Mittag-Leffler函數(shù)20
• 2.2 分?jǐn)?shù)階微積分定義20-23
• 2.2.1 Grünwald-Letnikov(GL)定義21
• 2.2.2 Riemann-Liouville(RL)定義21-22
• 2.2.3 Caputo定義22-23
• 2.3 分?jǐn)?shù)階微積分方程數(shù)值求解23-26
• 2.3.1 連分式近似法23
• 2.3.2 Carlson方法23
• 2.3.3 Matsuda方法23-24
• 2.3.4 Chareff方法24
• 2.3.5 Oustaloup方法24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 分?jǐn)?shù)階雙穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振27-42
• 3.1 雙穩(wěn)系統(tǒng)特性27-29
• 3.2 分?jǐn)?shù)階Langevin方程29-30
• 3.3 衡量隨機(jī)共振的參數(shù)30-33
• 3.3.1 駐留時(shí)間分布30-31
• 3.3.2 功率譜31-33
• 3.3.3 信噪比33
• 3.4 整數(shù)階隨機(jī)共振特性33-36
• 3.5 分?jǐn)?shù)階隨機(jī)共振特性36-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 4 alpha穩(wěn)定噪聲下的分?jǐn)?shù)階隨機(jī)共振42-55
• 4.1 alpha穩(wěn)定噪聲特性42-44
• 4.2 多頻微弱周期信號(hào)的隨機(jī)共振現(xiàn)象44-48
• 4.3 耦合分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的隨機(jī)共振控制48-53
• 4.3.1 耦合系統(tǒng)控制模型48-49
• 4.3.2 耦合被控系統(tǒng)的輸出響應(yīng)49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 分?jǐn)?shù)階隨機(jī)共振的應(yīng)用55-65
• 5.1 檢測(cè)系統(tǒng)55-57
• 5.1.1 系統(tǒng)模型55-56
• 5.1.2 檢測(cè)大參數(shù)信號(hào)的變尺度方法56-57
• 5.2 滾動(dòng)軸承故障檢測(cè)57-63
• 5.2.1 故障頻率計(jì)算57-59
• 5.2.2 故障頻率檢測(cè)59-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 6 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡介71

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5 鄭文衡,陳湘鵬,王乘;混沌性或噪聲信號(hào)引起的確定性響應(yīng)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年11期

6 ;[J];;年期

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本文編號(hào)：1099294