三水吊车出租， 吊车出租，三水吊车出租公司   基于随机变尺度SD极限系统的早期故障信号频率识别的电路实现 

    1  早期故障信号频率识别的电路图： 非线性模拟电路的电路图用 Multisim 软件构建，基于随机变尺度 SD 极限系统，以运算放大器和乘法器芯片为核心元件，配以电阻和电容等外围器件，分别组成过零比较器、反向比例放大电路、积分电路，并将这些电路组合用以模拟随机变尺度 SD 极限系统，建立早期故障信号频率识别电路图。 

   2  早期故障信号频率识别的电路板： 基于随机变尺度 SD 极限系统，根据电路图 ，使用 Altium Designer(简称AD)软件绘制印制电路板(Printed circuit boards，简称 PCB 板)原理图。根据 PCB 板原理图制作 PCB 板。 

  3  早期故障信号频率识别的电路实验： 本实验所采用的函数信号发生器、直流稳压电源及示波器型号。 

   4  早期故障信号频率识别的电路模拟： 调节信号发生器，使得参考信号相位与待检测信号相位1 = =0 ，令参考信号幅值 f =0.6 ，待检测信号幅值r =0.05 ，噪声强度  =0.01 ，目标频率为1=1.2rad/s。当模块 V1 的参考信号频率 分别为1.19、1.20 和 1.21 时，在示波器中分别得到该系统在不同信号频率情况下的相图可见，改变模块 V1 中的参考信号频率 ，系统状态也在改变。当频率 =1.19 rad/s 时，系统处于混沌状态；当频率 =1.2 rad/s 时，系统(2-27)出现周期状态；当频率 =1.21rad/s，系统处于混沌状态，所以得待检测信号频率1 =1.2rad/s。实验结果说明：随机变尺度 SD 极限系统可用于识别早期故障信号频率。电路实验表明：硬件实现早期故障信号频率识别的可行性。

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     5  变尺度凸峰频率识别法的优化 ： (1)相位位于可识别域时的优化：调节信号发生器，令=0.05，f =0.6 ，r =0.02 ，1 =1.2 ，=0.01 ，15= − ，分别取1.18、1.19、1.2，在示波器中分别得到系统在不同参考信号频率下的相图。 凸峰观测值为 1.19s = 。计算得待检测频率=1.19628 ，与待检测信号频率预设值1 =1.2 近似，绝对误差0.00372，相对误差为 0.31%。   (2)相位位于盲域时的优化：调节信号发生器，令  =0.05，f =0.6，r =0.02 ，1 =1.2 ， =0.01 ，145= ，分别取1.19、1.2、1.21，在示波器中分别得到系统在不同参考信号频率下的相图。 45= 时，不同参考信号频率下，系统的相图 此时145= 位于盲域。 调节信号发生器，令  =0.05，f =0.6，r=0.02 ，1 =1.2 ， =0.01 ，145= ，分别取1.2、1.21、1.22，在示波器中分别得到系统在不同参考信号频率下的相图。45时，不同参考信号频率下，系统(2-42)的相图可识别，得到凸峰观测值为 1.21s = ，但仍有偏差，需要二次纠偏。纠偏后得待检测频率1 =1.1849 ，与待检测信号频率预设值 =1.2 近似，绝对误差 0.0151，相对误差 1.26%。 

    6  变尺度凸峰频率识别法普适性的电路模拟令  =0.05，r=0.02 ，1 =0.8 ， =0.01 ，由于函数信号发生器发出信号的最小幅值为 0.01，令 f 分别取 0.005、0.006、0.7、0.71，再令 分别取0.79、0.8、0.81，作系统(2-27)的相图。f =0.005参考信号幅值 f 的取值范围为 f[0.006,0.7] 。 当 (0,1) ，r=0.02 ， =0.01 f  =1.9 ，估算阻尼系数 的取值范围在[0.03,0.37]内。下面再通过数值模拟确定变尺度凸峰频率识别法有效时，阻尼系数的取值范围。 令 f =0.6，r =0.02 ，1 =0.8 ， =0.01 ，令  分别取0.04、0.05、0.29、0.3，再令  分别取0.79、0.8、0.81，作系统的相图。 阻尼系数的取值范围为[0.05,0.3)。令r =0.02 ，1 =0.8 ， =0.01 ，分别令  =0.05 ，f =0.6 和  =0.02 ，f =0.9再令 分别取0.79、0.8、0.81，作系统的相图。 当参数位于图 2-20 矩形区域内，变尺度凸峰频率识别法有效。当参数位于图 2-20 矩形区域外，变尺度凸峰频率识别法失灵。 经电路仿真实验，待检测信号幅值的最小值为 0.05，系统的参数取值范围。

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