基于分形理论的配电网接地故障分析

利用小波变换提取配电网系统具有分形特征的参数,在研究配电线路发生故障时具有分形特征参数变化的基础上进一步探讨了分支变化对分形特征的影响规律,可从全新的领域获得关于配电线路故障的信息。与传统的配电网接地故障定位方法相结合,可形成全面有效的配电网接地故障定位解决方案。     

基于连续小波变换的水轮机振动信号检测

通过对连续小波变换的分析研究，提出了一种提取信号在小波尺度上的时频信息的信号分析方法。该方法能够有效将水轮机非稳态工况下的振动信号很好地分解在有限的时间-尺度范围内而保持信号的信息完整；对比传统的频谱分析和二进小波变换，信号经过连续小波变换后，其内部蕴涵的状态信息能在尺度域上很好地体现出来。     

基于连续小波变换的汽轮机转子振动信号矩特征研究

基于小波分析良好的时频功能,分析了汽轮机转子振动信号的连续小波变换系数,利用图像处理与识别技术中的统计特征参数--矩向量来描述连续小波变换灰度图,并将其应用于汽轮机转子振动故障信号的特征提取之中.然后,对几种典型振动及一些耦合振动故障的信号进行了分析与计算,结果表明灰度图的矩向量可以较好地展现小波灰度图的局部化信息,能够有效地提取信号的特征,可以利用其来区分振动故障.     

基于连续小波变换的气密性故障诊断

给出了利用起动电压波形来检测气密性这一简单易行的试验原理与方法；对小波函数及其尺度参数的选择进行对比分析，根据连续小波变换能够有效地检测出弱信号的优良性质，对除噪后的电压信号使用Gaussl小波进行变换；结合小波系数绝对值分布灰度图和高阶低频逼近信号来实现故障辨识。     

基于连续小波变换系数的柴油机异响故障特征提取与诊断

用Morlet小波对EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响的缸体振动信号进行连续小波变换，然后将所得到的小波变换系数作出尺度—能量谱以及三维能量谱图，从而实现了对柴油机异响故障的特征提取和诊断。结果表明：利用Morlet连续小波变换系数的尺度—能量谱和三维能量谱图，能够直观而有效地检测和区分EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响两种故障及其故障的严重程度。     

基于分形的汽油机爆震边缘检测

汽油机爆震边缘检测是汽油机点火闭环控制的前提，也是爆震检测的难点。提出了一种利用分形几何检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明，分形维数在爆震边缘附近变化明显，可以作为爆震强度指标判别爆震边缘。利用分形维数不仅能够自缸压信号巾有效检测出爆震边缘，而且能够自振动信号中有效检测出爆震边缘。由于分形维数本身可以作为爆震强度指标，因此分形维数兼具爆震检测和爆震强度判别两种功能。     

多孔介质导热的分形模型

多孔介质中热量传递与多孔介质内部的几何结构有密切的关系，讨论了多孔介质的分形结构和相关的分形维数，利用能量方程，导出了分形维数为D的有限尺度多孔介质中的广义热传导方程，在此基础上，假定热量在多孔介质中的传导路线也是一种分形结构，提出了一个筒化的多孔介质并联通道分形导热模型，求出了基于分形理论的多孔介质有效导热系数表达式。     

运用非线性动力系统理论进行船舶柴油机故障诊断

针对柴油机表面振动非稳态与多激励性的特点,从非线性动力系统理论角度进行信号的分析与处理。运用小波模量最大值对气缸盖螺栓表面的振动信号消噪,计算气门不同状态时的多重分形维数谱,定义故障特征向量,从而识别不同的故障。结果表明,这种方法对气门故障诊断是极为有效的。     

基于差商分析的土裂隙分形无标度区确定方法

为了定量确定土裂隙的分形无标度区、提高分形维数计算结果的可靠性,基于数字图像处理技术提取土干缩裂隙图像,分析了在盒维数计算中拟合区间对土裂隙图像分形特征和分形维数计算结果的影响,并提出了采用差商分析的方法确定分形无标度区。结果表明,就同一张土裂隙图像而言,不同拟合区间的选取会导致分形维数值出现较大差异性,即计算存在不确定性;网格尺寸较小时,土裂隙分形特征较为明显,当网格尺寸增大到一定程度后,分形特征减弱甚至消失;采用一、二阶差商分析的方法可确定裂隙图像的分形无标度区,从而提升分形维数计算的可靠性。     

尺度一小波能量谱在内燃机故障诊断中的应用

为了对内燃机气门及活塞一连杆组故障进行有效地诊断，通过试验测取内燃机在不同故障下的振动信号，利用连续小波变换得到信号在尺度上的平均能量分布，即信号的平均尺度一小波能量谱。根据不同故障下振动信号在尺度上的能量分布差异，提出了基于尺度一小波能量的标准特征向量，并以此作为标准，结合欧氏距离方法，对待检故障信号进行诊断，定量判断出了内燃机的故障类型，取得了很好的结果，该方法为内燃机故障诊断提供了一种有效途径。     

基于分形学的轴承故障诊断分析

为识别轴承的工作状态及故障类型,针对非线性振动信号,基于分形盒维数与小波降噪方法,计算了轴承正常状态及不同故障状态的振动信号盒维数。结果表明:轴承的故障类型不同,其振动信号盒维数亦不同,正常状态盒维数最大,内环故障盒维数最小,其值分别为1.6和1.4。因此,根据盒维数能定量识别轴承故障状态与故障位置,本研究可为轴承状态监测和故障诊断提供理论依据。     

小波结合模糊聚类和神经网络的汽油机爆震诊断方法

为提高爆震诊断的精度,提出一种小波结合模糊聚类和神经网络的爆震诊断方法:以小波变换作为神经网络的前处理器以提取爆震特征;特征参数经模糊处理后,利用神经网络进行爆震诊断。对某汽油机进行了爆震试验,并对小波结合模糊聚类和神经网络的爆震诊断方法的有效性进行了检验。结果表明,相对能量、三次原点矩、峭度和方差4个特征参数,能够将小波子带信号的特征刻画出来,小波结合模糊神经网络方法能诊断出爆震边缘,应用于点火控制以提高汽油机的性能。     

土体渗透变形及渗透破坏过程中分形特征初探

根据天然土体及室内配制土样颗粒分析、干密度、渗透、渗透变形试验结果,基于土体分形理论计算了土体质量分维数,土体孔隙度、不均匀系数、中值粒径、干密度、渗透系数与分维数关系密切。当分维数较大时,表示小于某粒径颗粒累积含量较少,颗分曲线越平缓,土体有粗化现象,不均匀系数及中值粒径都在增大,孔隙度减小,干密度增大。利用土体分维数可判断出土体渗透破坏形式（如管涌、流土）,土体发生渗透破坏后分维数减小,渗透破坏过程中分维数逐渐减小,并随流失颗粒粒径的增大而加速减小。     

湍流预混火焰结构的测度分形研究

本文利用图像可视化技术，在小型火焰试验台上获得了Ｒｅｄ＝４３３５～１１１００范围内的燃气预混火焰的湍流热图像序列，并对２维湍流结构参数进行了测量。结合基于测度分析的分形理论，研究了湍流火焰的分维特性，结果表明：湍流火焰的２维形状结构具有分数维特性，且维数在２．０５～２．２６范围内。在此基础上，得到维数与Ｒｅｄ、热释放率及１次风流量等燃烧控制因子的依变关系，并讨论了湍流火焰分维结构的内在机理。     

基于小波分析的柴油机故障信号特征的提取

本文提出了一种新的柴油机表面振动信号的故障特征的提取方法，利用柴油机表面振动信号经过小波降噪处理，有效地剔除柴油机表面振动信号的噪声干扰，提高信号的信噪比。用小波包提取降噪后振动信号的能量特征参数。以表征柴油机故障特征，建立起能量到柴油机故障的映射关系。实际研究表明这一特征提取方法是有效的。     

小波分析技术在汽轮机故障诊断中的应用

就小波分析技术在汽轮机故障诊断中故障特征提取和小波算法的硬件实现问题进行了深入研究.提出了基于小波能量分布的故障特征提取方法,并在转子试验台上进行了验证.对于小波分析算法的硬件实现,设计了一种基于DSP的小波算法.实践检验证明,该方法能够满足振动信号实时分析的需要.     

Characterization of knocking combustion in HCCI DME engine using wavelet packet transform

A diesel engine is modified for homogeneous charge compression ignition (HCCI) combustion with dimethyl ether. With and without knock, in-cylinder pressure is acquired, and in-cylinder temperature, rate of heat release (ROHR), pressure rise rate and pressure rise acceleration obtained. Wavelet packet transform is performed to decompose pressure signal into three layers with subsignals obtained. Three wavelet packet quantifiers for seven subsignals, including mean absolute value of coefficients, wavelet packet energy and entropy, are compared. The three quantifiers are correlated with maximum pressure rise rate and pressure rise acceleration, respectively. The analysis shows that the in-cylinder pressure, temperature and ROHR change smoothly in normal combustion. When combustion gets into knock, they have a steep rise and a strong fluctuation; the ROHR peaks increase for both cool flame and hot flame, and heat release advances, especially for hot flame. The pressure rise rate and pressure rise acceleration fluctuate more violently, and their maximums increase remarkably and advance somewhat. Without knock, mean absolute value of coefficients, wavelet packet energy and entropy for the subsignal 1 are much greater than others. As knock occurs, three wavelet packet quantifiers for seven subsignals increase greatly, and for the subsignal 6 becomes the largest. Wavelet packet quantifiers for seven subsignals should be monitored for knock detection. The correlation coefficient similarly increases first, decreases afterwards and increases again through seven subsignals. Among three wavelet packet quantifiers, mean absolute value of coefficients has the maximum correlation coefficient except for the subsignal 6. Its maximum correlation coefficient appears at subsignal 7, whose frequency band is 8.75–10 kHz.     

不同润滑状态摩擦力矩分形行为研究

针对缸套-活塞环磨合过程摩擦力矩的变化特点,提出一种用分形维数描述摩擦力矩信号复杂性的新方法。从工程应用角度介绍摩擦力矩信号盒维数的计算方法,通过试验研究了缸套-活塞环磨合过程中摩擦力矩信号盒维数的变化规律。结果表明：随磨损失重的增加,摩擦力矩信号盒维数呈上升趋势,且在不同的磨损状态下,摩擦力矩信号盒维数上升趋势不同,运用摩擦力矩信号盒维数可有效地评价磨合磨损过程。