傅里叶基础入门，简单介绍了傅里叶变化的历史和一些基础知识
标签： 傅里叶分析
上传时间： 2022-06-22
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傅里叶积分算子理论及其应用
标签： 傅里叶积分
上传时间： 2022-07-17
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1. 制作自己的 GUI用户界面，实现图像的傅里叶变换，并验证傅里叶变换的“平移不变性”、“旋转一致性”； 2. 在GUI中，实现图像的灰度拉伸，要求有灵活的（a,a’）点、（b,b’）点的选择。 （提高题）图像的灰度拉伸，用曲线控件完成。
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小波变换是一种新兴的理论，是数学发展史上的重要成果。它无论对数学还是对工程应用都产生了深远的影响。最新的静态图像压缩标准JPEG2000就以离散小波变换(DWT)作为核心变换算法。 本文首先较为详细地分析了小波变换的理论基础，对多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介绍。然后分析了JPEG2000所采用的小波滤波器，并引入了一个新的LS97小波。该小波系数简单、易于硬件实现，并且与CDF97小波有很好的兼容性，可作为CDF97小波的替代者。使用Matlab对CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真测试，结果表明这两个小波具有几乎相同的性能。在确定所用的小波后，本文设计了二维离散小波变换的硬件结构。设计过程中对标准二维小波变换做了优化，即将行变换和列变换的归一化步骤合并计算，这样可以减少两次乘法操作。另外还使用移位加代替乘法，提取移位加中的公共算子等方式来优化设计。对于边界数据的处理，本文采用了嵌入式对称延拓技术，不需要额外的缓存，节约了硬件资源。为提高硬件利用率，本文将LeGall53小波变换和LS97小波变换统一起来，只要一个控制信号就可实现两者之间的转换。本文所提出的结构采用基于行的变换方式，只需要六行中间数据即可完成全部行数据的小波变换。采用流水线技术提高了整个设计的运行速度。最后也给出了二维离散小波反变换的实现结构。 在完成硬件结构设计的基础上，使用Verilog硬件描述语言对整个设计进行了完全可综合的RTL级描述，采用同步设计，提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA开发软件ISE6.3i中对正反小波变换做了仿真和实现，结果表明，本设计能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波变换，可以满足各种实时性要求。
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快速变换傅立叶法，不使用原有的普通离散傅立叶变换方程，而使用新的快速变换傅立叶方法。
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第1章 绪论 1 1.1 程序设计语言概述 1 1.1.1 机器语言 1 1.1.2 汇编语言 2 1.1.3 高级语言 2 1.1.4 C语言 3 1.2 C语言的优点和缺点 4 1.2.1 C语言的优点 4 1.2.2 C语言的缺点 6 1.3 算法概述 7 1.3.1 算法的基本特征 7 1.3.2 算法的复杂度 8 1.3.3 算法的准确性 10 1.3.4 算法的稳定性 14 第2章 复数运算 18 2.1 复数的四则运算 18 2.1.1 [算法1] 复数乘法 18 2.1.2 [算法2] 复数除法 20 2.1.3 【实例5】 复数的四则运算 22 2.2 复数的常用函数运算 23 2.2.1 [算法3] 复数的乘幂 23 2.2.2 [算法4] 复数的n次方根 25 2.2.3 [算法5] 复数指数 27 2.2.4 [算法6] 复数对数 29 2.2.5 [算法7] 复数正弦 30 2.2.6 [算法8] 复数余弦 32 2.2.7 【实例6】 复数的函数运算 34 第3章 多项式计算 37 3.1 多项式的表示方法 37 3.1.1 系数表示法 37 3.1.2 点表示法 38 3.1.3 [算法9] 系数表示转化为点表示 38 3.1.4 [算法10] 点表示转化为系数表示 42 3.1.5 【实例7】 系数表示法与点表示法的转化 46 3.2 多项式运算 47 3.2.1 [算法11] 复系数多项式相乘 47 3.2.2 [算法12] 实系数多项式相乘 50 3.2.3 [算法13] 复系数多项式相除 52 3.2.4 [算法14] 实系数多项式相除 54 3.2.5 【实例8】 复系数多项式的乘除法 56 3.2.6 【实例9】 实系数多项式的乘除法 57 3.3 多项式的求值 59 3.3.1 [算法15] 一元多项式求值 59 3.3.2 [算法16] 一元多项式多组求值 60 3.3.3 [算法17] 二元多项式求值 63 3.3.4 【实例10】 一元多项式求值 65 3.3.5 【实例11】 二元多项式求值 66 第4章 矩阵计算 68 4.1 矩阵相乘 68 4.1.1 [算法18] 实矩阵相乘 68 4.1.2 [算法19] 复矩阵相乘 70 4.1.3 【实例12】 实矩阵与复矩阵的乘法 72 4.2 矩阵的秩与行列式值 73 4.2.1 [算法20] 求矩阵的秩 73 4.2.2 [算法21] 求一般矩阵的行列式值 76 4.2.3 [算法22] 求对称正定矩阵的行列式值 80 4.2.4 【实例13】 求矩阵的秩和行列式值 82 4.3 矩阵求逆 84 4.3.1 [算法23] 求一般复矩阵的逆 84 4.3.2 [算法24] 求对称正定矩阵的逆 90 4.3.3 [算法25] 求托伯利兹矩阵逆的Trench方法 92 4.3.4 【实例14】 验证矩阵求逆算法 97 4.3.5 【实例15】 验证T矩阵求逆算法 99 4.4 矩阵分解与相似变换 102 4.4.1 [算法26] 实对称矩阵的LDL分解 102 4.4.2 [算法27] 对称正定实矩阵的Cholesky分解 104 4.4.3 [算法28] 一般实矩阵的全选主元LU分解 107 4.4.4 [算法29] 一般实矩阵的QR分解 112 4.4.5 [算法30] 对称实矩阵相似变换为对称三对角阵 116 4.4.6 [算法31] 一般实矩阵相似变换为上Hessen-Burg矩阵 121 4.4.7 【实例16】 对一般实矩阵进行QR分解 126 4.4.8 【实例17】 对称矩阵的相似变换 127 4.4.9 【实例18】 一般实矩阵相似变换 129 4.5 矩阵特征值的计算 130 4.5.1 [算法32] 求上Hessen-Burg矩阵全部特征值的QR方法 130 4.5.2 [算法33] 求对称三对角阵的全部特征值 137 4.5.3 [算法34] 求对称矩阵特征值的雅可比法 143 4.5.4 [算法35] 求对称矩阵特征值的雅可比过关法 147 4.5.5 【实例19】 求上Hessen-Burg矩阵特征值 151 4.5.6 【实例20】 分别用两种雅克比法求对称矩阵特征值 152 第5章 线性代数方程组的求解 154 5.1 高斯消去法 154 5.1.1 [算法36] 求解复系数方程组的全选主元高斯消去法 155 5.1.2 [算法37] 求解实系数方程组的全选主元高斯消去法 160 5.1.3 [算法38] 求解复系数方程组的全选主元高斯-约当消去法 163 5.1.4 [算法39] 求解实系数方程组的全选主元高斯-约当消去法 168 5.1.5 [算法40] 求解大型稀疏系数矩阵方程组的高斯-约当消去法 171 5.1.6 [算法41] 求解三对角线方程组的追赶法 174 5.1.7 [算法42] 求解带型方程组的方法 176 5.1.8 【实例21】 解线性实系数方程组 179 5.1.9 【实例22】 解线性复系数方程组 180 5.1.10 【实例23】 解三对角线方程组 182 5.2 矩阵分解法 184 5.2.1 [算法43] 求解对称方程组的LDL分解法 184 5.2.2 [算法44] 求解对称正定方程组的Cholesky分解法 186 5.2.3 [算法45] 求解线性最小二乘问题的QR分解法 188 5.2.4 【实例24】 求解对称正定方程组 191 5.2.5 【实例25】 求解线性最小二乘问题 192 5.3 迭代方法 193 5.3.1 [算法46] 病态方程组的求解 193 5.3.2 [算法47] 雅克比迭代法 197 5.3.3 [算法48] 高斯-塞德尔迭代法 200 5.3.4 [算法49] 超松弛方法 203 5.3.5 [算法50] 求解对称正定方程组的共轭梯度方法 205 5.3.6 [算法51] 求解托伯利兹方程组的列文逊方法 209 5.3.7 【实例26】 解病态方程组 214 5.3.8 【实例27】 用迭代法解方程组 215 5.3.9 【实例28】 求解托伯利兹方程组 217 第6章 非线性方程与方程组的求解 219 6.1 非线性方程求根的基本过程 219 6.1.1 确定非线性方程实根的初始近似值或根的所在区间 219 6.1.2 求非线性方程根的精确解 221 6.2 求非线性方程一个实根的方法 221 6.2.1 [算法52] 对分法 221 6.2.2 [算法53] 牛顿法 223 6.2.3 [算法54] 插值法 226 6.2.4 [算法55] 埃特金迭代法 229 6.2.5 【实例29】 用对分法求非线性方程组的实根 232 6.2.6 【实例30】 用牛顿法求非线性方程组的实根 233 6.2.7 【实例31】 用插值法求非线性方程组的实根 235 6.2.8 【实例32】 用埃特金迭代法求非线性方程组的实根 237 6.3 求实系数多项式方程全部根的方法 238 6.3.1 [算法56] QR方法 238 6.3.2 【实例33】 用QR方法求解多项式的全部根 240 6.4 求非线性方程组一组实根的方法 241 6.4.1 [算法57] 梯度法 241 6.4.2 [算法58] 拟牛顿法 244 6.4.3 【实例34】 用梯度法计算非线性方程组的一组实根 250 6.4.4 【实例35】 用拟牛顿法计算非线性方程组的一组实根 252 第7章 代数插值法 254 7.1 拉格朗日插值法 254 7.1.1 [算法59] 线性插值 255 7.1.2 [算法60] 二次抛物线插值 256 7.1.3 [算法61] 全区间插值 259 7.1.4 【实例36】 拉格朗日插值 262 7.2 埃尔米特插值 263 7.2.1 [算法62] 埃尔米特不等距插值 263 7.2.2 [算法63] 埃尔米特等距插值 267 7.2.3 【实例37】 埃尔米特插值法 270 7.3 埃特金逐步插值 271 7.3.1 [算法64] 埃特金不等距插值 272 7.3.2 [算法65] 埃特金等距插值 275 7.3.3 【实例38】 埃特金插值 278 7.4 光滑插值 279 7.4.1 [算法66] 光滑不等距插值 279 7.4.2 [算法67] 光滑等距插值 283 7.4.3 【实例39】 光滑插值 286 7.5 三次样条插值 287 7.5.1 [算法68] 第一类边界条件的三次样条函数插值 287 7.5.2 [算法69] 第二类边界条件的三次样条函数插值 292 7.5.3 [算法70] 第三类边界条件的三次样条函数插值 296 7.5.4 【实例40】 样条插值法 301 7.6 连分式插值 303 7.6.1 [算法71] 连分式插值 304 7.6.2 【实例41】 验证连分式插值的函数 308 第8章 数值积分法 309 8.1 变步长求积法 310 8.1.1 [算法72] 变步长梯形求积法 310 8.1.2 [算法73] 自适应梯形求积法 313 8.1.3 [算法74] 变步长辛卜生求积法 316 8.1.4 [算法75] 变步长辛卜生二重积分方法 318 8.1.5 [算法76] 龙贝格积分 322 8.1.6 【实例42】 变步长积分法进行一重积分 325 8.1.7 【实例43】 变步长辛卜生积分法进行二重积分 326 8.2 高斯求积法 328 8.2.1 [算法77] 勒让德-高斯求积法 328 8.2.2 [算法78] 切比雪夫求积法 331 8.2.3 [算法79] 拉盖尔-高斯求积法 334 8.2.4 [算法80] 埃尔米特-高斯求积法 336 8.2.5 [算法81] 自适应高斯求积方法 337 8.2.6 【实例44】 有限区间高斯求积法 342 8.2.7 【实例45】 半无限区间内高斯求积法 343 8.2.8 【实例46】 无限区间内高斯求积法 345 8.3 连分式法 346 8.3.1 [算法82] 计算一重积分的连分式方法 346 8.3.2 [算法83] 计算二重积分的连分式方法 350 8.3.3 【实例47】 连分式法进行一重积分 354 8.3.4 【实例48】 连分式法进行二重积分 355 8.4 蒙特卡洛法 356 8.4.1 [算法84] 蒙特卡洛法进行一重积分 356 8.4.2 [算法85] 蒙特卡洛法进行二重积分 358 8.4.3 【实例49】 一重积分的蒙特卡洛法 360 8.4.4 【实例50】 二重积分的蒙特卡洛法 361 第9章 常微分方程(组)初值问题的求解 363 9.1 欧拉方法 364 9.1.1 [算法86] 定步长欧拉方法 364 9.1.2 [算法87] 变步长欧拉方法 366 9.1.3 [算法88] 改进的欧拉方法 370 9.1.4 【实例51】 欧拉方法求常微分方程数值解 372 9.2 龙格-库塔方法 376 9.2.1 [算法89] 定步长龙格-库塔方法 376 9.2.2 [算法90] 变步长龙格-库塔方法 379 9.2.3 [算法91] 变步长基尔方法 383 9.2.4 【实例52】 龙格-库塔方法求常微分方程的初值问题 386 9.3 线性多步法 390 9.3.1 [算法92] 阿当姆斯预报校正法 390 9.3.2 [算法93] 哈明方法 394 9.3.3 [算法94] 全区间积分的双边法 399 9.3.4 【实例53】 线性多步法求常微分方程组初值问题 401 第10章 拟合与逼近 405 10.1 一元多项式拟合 405 10.1.1 [算法95] 最小二乘拟合 405 10.1.2 [算法96] 最佳一致逼近的里米兹方法 412 10.1.3 【实例54】 一元多项式拟合 417 10.2 矩形区域曲面拟合 419 10.2.1 [算法97] 矩形区域最小二乘曲面拟合 419 10.2.2 【实例55】 二元多项式拟合 428 第11章 特殊函数 430 11.1 连分式级数和指数积分 430 11.1.1 [算法98] 连分式级数求值 430 11.1.2 [算法99] 指数积分 433 11.1.3 【实例56】 连分式级数求值 436 11.1.4 【实例57】 指数积分求值 438 11.2 伽马函数 439 11.2.1 [算法100] 伽马函数 439 11.2.2 [算法101] 贝塔函数 441 11.2.3 [算法102] 阶乘 442 11.2.4 【实例58】 伽马函数和贝塔函数求值 443 11.2.5 【实例59】 阶乘求值 444 11.3 不完全伽马函数 445 11.3.1 [算法103] 不完全伽马函数 445 11.3.2 [算法104] 误差函数 448 11.3.3 [算法105] 卡方分布函数 450 11.3.4 【实例60】 不完全伽马函数求值 451 11.3.5 【实例61】 误差函数求值 452 11.3.6 【实例62】 卡方分布函数求值 453 11.4 不完全贝塔函数 454 11.4.1 [算法106] 不完全贝塔函数 454 11.4.2 [算法107] 学生分布函数 457 11.4.3 [算法108] 累积二项式分布函数 458 11.4.4 【实例63】 不完全贝塔函数求值 459 11.5 贝塞尔函数 461 11.5.1 [算法109] 第一类整数阶贝塞尔函数 461 11.5.2 [算法110] 第二类整数阶贝塞尔函数 466 11.5.3 [算法111] 变型第一类整数阶贝塞尔函数 469 11.5.4 [算法112] 变型第二类整数阶贝塞尔函数 473 11.5.5 【实例64】 贝塞尔函数求值 476 11.5.6 【实例65】 变型贝塞尔函数求值 477 11.6 Carlson椭圆积分 479 11.6.1 [算法113] 第一类椭圆积分 479 11.6.2 [算法114] 第一类椭圆积分的退化形式 481 11.6.3 [算法115] 第二类椭圆积分 483 11.6.4 [算法116] 第三类椭圆积分 486 11.6.5 【实例66】 第一类勒让德椭圆函数积分求值 490 11.6.6 【实例67】 第二类勒让德椭圆函数积分求值 492 第12章 极值问题 494 12.1 一维极值求解方法 494 12.1.1 [算法117] 确定极小值点所在的区间 494 12.1.2 [算法118] 一维黄金分割搜索 499 12.1.3 [算法119] 一维Brent方法 502 12.1.4 [算法120] 使用一阶导数的Brent方法 506 12.1.5 【实例68】 使用黄金分割搜索法求极值 511 12.1.6 【实例69】 使用Brent法求极值 513 12.1.7 【实例70】 使用带导数的Brent法求极值 515 12.2 多元函数求极值 517 12.2.1 [算法121] 不需要导数的一维搜索 517 12.2.2 [算法122] 需要导数的一维搜索 519 12.2.3 [算法123] Powell方法 522 12.2.4 [算法124] 共轭梯度法 525 12.2.5 [算法125] 准牛顿法 531 12.2.6 【实例71】 验证不使用导数的一维搜索 536 12.2.7 【实例72】 用Powell算法求极值 537 12.2.8 【实例73】 用共轭梯度法求极值 539 12.2.9 【实例74】 用准牛顿法求极值 540 12.3 单纯形法 542 12.3.1 [算法126] 求无约束条件下n维极值的单纯形法 542 12.3.2 [算法127] 求有约束条件下n维极值的单纯形法 548 12.3.3 [算法128] 解线性规划问题的单纯形法 556 12.3.4 【实例75】 用单纯形法求无约束条件下N维的极值 568 12.3.5 【实例76】 用单纯形法求有约束条件下N维的极值 569 12.3.6 【实例77】 求解线性规划问题 571 第13章 随机数产生与统计描述 574 13.1 均匀分布随机序列 574 13.1.1 [算法129] 产生0到1之间均匀分布的一个随机数 574 13.1.2 [算法130] 产生0到1之间均匀分布的随机数序列 576 13.1.3 [算法131] 产生任意区间内均匀分布的一个随机整数 577 13.1.4 [算法132] 产生任意区间内均匀分布的随机整数序列 578 13.1.5 【实例78】 产生0到1之间均匀分布的随机数序列 580 13.1.6 【实例79】 产生任意区间内均匀分布的随机整数序列 581 13.2 正态分布随机序列 582 13.2.1 [算法133] 产生任意均值与方差的正态分布的一个随机数 582 13.2.2 [算法134] 产生任意均值与方差的正态分布的随机数序列 585 13.2.3 【实例80】 产生任意均值与方差的正态分布的一个随机数 587 13.2.4 【实例81】 产生任意均值与方差的正态分布的随机数序列 588 13.3 统计描述 589 13.3.1 [算法135] 分布的矩 589 13.3.2 [算法136] 方差相同时的t分布检验 591 13.3.3 [算法137] 方差不同时的t分布检验 594 13.3.4 [算法138] 方差的F检验 596 13.3.5 [算法139] 卡方检验 599 13.3.6 【实例82】 计算随机样本的矩 601 13.3.7 【实例83】 t分布检验 602 13.3.8 【实例84】 F分布检验 605 13.3.9 【实例85】 检验卡方检验的算法 607 第14章 查找 609 14.1 基本查找 609 14.1.1 [算法140] 有序数组的二分查找 609 14.1.2 [算法141] 无序数组同时查找最大和最小的元素 611 14.1.3 [算法142] 无序数组查找第M小的元素 613 14.1.4 【实例86】 基本查找 615 14.2 结构体和磁盘文件的查找 617 14.2.1 [算法143] 无序结构体数组的顺序查找 617 14.2.2 [算法144] 磁盘文件中记录的顺序查找 618 14.2.3 【实例87】 结构体数组和文件中的查找 619 14.3 哈希查找 622 14.3.1 [算法145] 字符串哈希函数 622 14.3.2 [算法146] 哈希函数 626 14.3.3 [算法147] 向哈希表中插入元素 628 14.3.4 [算法148] 在哈希表中查找元素 629 14.3.5 [算法149] 在哈希表中删除元素 631 14.3.6 【实例88】 构造哈希表并进行查找 632 第15章 排序 636 15.1 插入排序 636 15.1.1 [算法150] 直接插入排序 636 15.1.2 [算法151] 希尔排序 637 15.1.3 【实例89】 插入排序 639 15.2 交换排序 641 15.2.1 [算法152] 气泡排序 641 15.2.2 [算法153] 快速排序 642 15.2.3 【实例90】 交换排序 644 15.3 选择排序 646 15.3.1 [算法154] 直接选择排序 646 15.3.2 [算法155] 堆排序 647 15.3.3 【实例91】 选择排序 650 15.4 线性时间排序 651 15.4.1 [算法156] 计数排序 651 15.4.2 [算法157] 基数排序 653 15.4.3 【实例92】 线性时间排序 656 15.5 归并排序 657 15.5.1 [算法158] 二路归并排序 658 15.5.2 【实例93】 二路归并排序 660 第16章 数学变换与滤波 662 16.1 快速傅里叶变换 662 16.1.1 [算法159] 复数据快速傅里叶变换 662 16.1.2 [算法160] 复数据快速傅里叶逆变换 666 16.1.3 [算法161] 实数据快速傅里叶变换 669 16.1.4 【实例94】 验证傅里叶变换的函数 671 16.2 其他常用变换 674 16.2.1 [算法162] 快速沃尔什变换 674 16.2.2 [算法163] 快速哈达玛变换 678 16.2.3 [算法164] 快速余弦变换 682 16.2.4 【实例95】 验证沃尔什变换和哈达玛的函数 684 16.2.5 【实例96】 验证离散余弦变换的函数 687 16.3 平滑和滤波 688 16.3.1 [算法165] 五点三次平滑 689 16.3.2 [算法166] α-β-γ滤波 690 16.3.3 【实例97】 验证五点三次平滑 692 16.3.4 【实例98】 验证α-β-γ滤波算法 693
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上传时间： 2015-06-29
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电机是现代生产中的重要电气设备，电机的故障会对生产造成重大影响，因此需要监测电机的运行状态。同时，不断提高的环保标准要求控制电机的噪声。测试和分析电机的振动为电机的故障诊断和电机的噪声控制提供了途径，因此有必要建立一个电机振动测试分析系统。 过去20多年来，虚拟仪器技术取得了长足发展，在工程测试等领域得到了广泛的应用。相比于传统仪器，虚拟仪器技术具有性能高，扩展性强等诸多优势。LabVIEW是虚拟仪器软件开发平台中最常用的一个。 本文在虚拟仪器的基础上开发了电机振动测试分析系统，主要内容包括以下几个方面： 1．电机振动测试分析平台的建立，以LabVIEW为软件开发平台，配合数据采集卡，加速度传感器等硬件设备建立了电机振动信号采集与处理的虚拟仪器系统，完成振动信号的采集、显示、处理、数据管理等一系列功能； 2．电机振动信号处理方法的研究，深入分析了傅里叶变换、时频分析、小波分析等在电机振动信号处理中的优缺点，着重研究了独立分量分析等新技术在电机内部振动信号处理上的应用，针对电机振动的特性，给出了各种信号处理方法的参数优化： 3．电机故障诊断的研究，针对电机故障特征量的提取和选择提出了作者自己的见解，建立了基于振动的最小二乘支持向量机电机故障诊断，实例证明了支持向量机在电机故障诊断上的有效性； 4．针对电机故障诊断中故障样本不易获得的特点，提出了基于支持向量数据描述的多层分类器，是一种较有应用价值的新方法。
上传时间： 2013-06-24
上传用户：黄华强
随着电机在工业、农业等领域的广泛应用，如何测试、分析和抑制电机振动和噪声，越来越受到人们的广泛关注。虚拟仪器技术，相比于传统仪器拥有性能高、扩展性强等优点，在工程测试等领域得到越来越广泛的应用。因此，结合虚拟仪器技术，建立电机噪声和振动的测试分析系统是一种可行的解决途径。 本文将虚拟仪器技术应用于电机的噪声和振动问题，建立了基于虚拟仪器的电机噪声振动测试分析系统。全文主要研究工作分为三部分：前两部分分别研究了系统的硬件和软件组成，建立了完整的硬件和软件系统；第三部分进行了噪声振动实验研究，验证了系统的正确性和有效性。本文的主要研究内容如下： 1．硬件部分。探讨了系统的硬件组成，建立了以传感器、信号调理电路和数据采集卡为核心的测试系统。系统硬件部分是正确采集电机噪声和振动信号的关键，是测试分析的基础。 2．软件部分。用LabVIEw虚拟仪器编程语言完成了软件部分的设计，实现了信号采集、显示、处理、诊断、打印报告等一系列功能。针对电机噪声振动的复杂性，建立了以快速傅里叶变换、功率谱函数分析、分数倍频谱分析、小波分析等信号处理方法为核心的信号分析处理功能，并用最小二乘支持向量机实现了电机故障诊断功能。 3．实验研究。实验验证了系统的信号采集、信号分析和故障诊断的正确性。构造三类电机故障，实验研究了采用最小二乘支持向量机进行故障诊断的有效性。 在总结全文的基础上，提出了该电机噪声和振动测试分析系统有待深入研究的若干问题。
上传时间： 2013-07-22
上传用户：hainan_256
高速电机由于转速高、体积小、功率密度高，在涡轮发电机、涡轮增压器、高速加工中心、飞轮储能、电动工具、空气压缩机、分子泵等许多领域得到了广泛的应用。永磁无刷直流电机由于效率高、气隙大、转子结构简单，因此特别适合高速运行。高速永磁无刷直流电机是目前国内外研究的热点，其主要问题在于：（1）转子机械强度和转子动力学；（2）转子损耗和温升。本文针对高速永磁无刷直流电机主要问题之一的转子涡流损耗进行了深入分析。转子涡流损耗是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口引起的气隙磁导变化所产生的。首先通过优化定子结构、槽开口和气隙长度的大小来降低电流空间谐波和气隙磁导变化所产生的转子涡流损耗；通过合理地增加绕组电感以及采用铜屏蔽环的方法来减小电流时间谐波引起的转子涡流损耗。其次对转子充磁方式和转子动力学进行了分析。最后制作了高速永磁无刷直流电机样机和控制系统，进行了空载和负载实验研究。论文主要工作包括： 一、采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小、以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗的影响。对于2极3槽集中绕组、2极6槽分布叠绕组和2极6槽集中绕组的三台电机的定子结构进行了对比，利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算了转子涡流损耗，通过有限元仿真对解析计算结果加以验证。结果表明：3槽集中绕组结构的电机中含有2次、4次等偶数次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗。采用有限元仿真的方法研究了槽开口和气隙长度对转子涡流损耗的影响，在空载和负载状态下的研究结果均表明：随着槽开口的增加或者气隙长度的减小，转子损耗随之增加。因此从减小高速永磁无刷电机转子涡流损耗的角度考虑，2极6槽的定子结构优于2极3槽结构。 二、高速永磁无刷直流电机额定运行时的电流波形中含有大量的时间谐波分量，其中5次和7次时间谐波分量合成的电枢磁场以6倍转子角速度相对转子旋转，11次和13次时间谐波分量合成的电枢磁场以12倍转子角速度相对转子旋转，这些谐波分量与转子异步，在转子保护环、永磁体和转轴中产生大量的涡流损耗，是转子涡流损耗的主要部分。首先研究了永磁体分块对转子涡流损耗的影响，分析表明：永磁体的分块数和透入深度有关，对于本文设计的高速永磁无刷直流电机，当永磁体分块数大于12时，永磁体分块才能有效地减小永磁体中的涡流损耗；反之，永磁体分块会使永磁体中的涡流损耗增加。为了提高转子的机械强度，在永磁体表面通常包裹一层高强度的非磁性材料如钛合金或者碳素纤维等。分析了不同电导率的包裹材料对转子涡流损耗的影响。然后利用涡流磁场的屏蔽作用，在转子保护环和永磁体之间增加一层电导率高的铜环。有限元分析表明：尽管铜环中会产生涡流损耗，但正是由于铜环良好的导电性，其产生的涡流磁场抵消了气隙磁场的谐波分量，使永磁体、转轴以及保护环中的损耗显著下降，整体上降低了转子涡流损耗。分析了不同的铜环厚度对转子涡流损耗的影响，研究表明转子各部分的涡流损耗随着铜屏蔽环厚度的增加而减小，当铜环的厚度达到6次时间谐波的透入深度时，转子损耗减小到最小。 三、对于给定的电机尺寸，设计了两台电感值不同的高速永磁无刷直流电机，通过研究表明：电感越大，电流变化越平缓，电流的谐波分量越低，转子涡流损耗越小，因此通过合理地增加绕组电感能有效的降低转子涡流损耗。 四、研究了高速永磁无刷直流电机的电磁设计和转子动力学问题。对比分析了平行充磁和径向充磁对高速永磁无刷直流电机性能的影响，结果表明：平行充磁优于径向充磁。设计并制作了两种不同结构的转子：单端式轴承支撑结构和两端式轴承支撑结构。对两种结构进行了转子动力学分析，实验研究表明：由于转子设计不合理，单端式轴承支撑结构的转子转速达到40，000rpm以上时，保护环和定子齿部发生了摩擦，破坏了转子动平衡，导致电机运行失败，而两端式轴承支撑结构的转子成功运行到100，000rpm以上。 五、最后制作了平行充磁的高速永磁无刷直流电机样机和控制系统，进行了空载和负载实验研究。对比研究了PWM电流调制和铜屏蔽环对转子损耗的影响，研究表明：铜屏蔽环能有效的降低转子涡流损耗，使转子损耗减小到不加铜屏蔽环时的1/2；斩波控制会引入高频电流谐波分量，使得转子涡流损耗增加。通过计算绕组反电势系数的方法，得到了不同控制方式下带铜屏蔽环和不带铜屏蔽环转子永磁体温度。采用简化的暂态温度场有限元模型分析了转子温升，有限元分析和实验计算结果基本吻合，验证了铜屏蔽环的有效性。
上传时间： 2013-05-18
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国外著名的电路教材的中文版。周玉坤翻译。 电路第六版系统地讲述了电路中的基本概念、基本理论、基本分析和计算方法。全书共分18章。主要内容有电路基本元件、简单电阻电路分析、电路常见分析法、运算放大器基本应用电路、一阶和二阶电路的分析、正弦稳态分析及其功率计算、平衡三相电路、拉普拉斯变换及其应用、选频电路、有源滤波器、傅里叶级数及傅里叶变换和双端口网络等。书中包含丰富的例题、详尽的图表资料，且内容新，讲解透彻，是一本电路分析的优秀教材。
标签： 电路
上传时间： 2013-04-24
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