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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
薛雪 张政一 刘晓文 梁睿
为保证实验室用电安全,针对实验室电弧故障,提出一种时频信息融合的电弧故障识别方法并模拟验证。首先分别搭建模型模拟并联与串联电弧,然后在PSCAD/EMTDC中搭建三相五线制实验室用电系统模拟实验室用电电弧,最后针对难以辨识的串联电弧故障,依据突变理论融合时频信息,与阈值进行比较判断故障,并依据多类型负载实验室用电仿真系统进行验证。结果表明该方法可行性高且故障识别率达90%以上。将电弧故障辨识方法以及仿真实验用于教学有助于增强学生实验室安全用电意识,加深学生对相关电路原理、信号处理和故障辨识相关知识的理解,培养学生分析和解决实际电气问题的能力。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
张敏 李贤均 王瑞琦 张则强
间歇过程数据上呈现出较强的非线性、高维性以及耦合性等特点，故障识别难度较大，而弱故障又具有幅值低，易被噪声干扰的特点，当间歇过程中出现弱故障时，更加大了检测人员对故障识别的困难。为解决该问题，提出一种基于时空融合特征的间歇过程弱故障识别方法，该方法设计一种并行时空特征提取网络对数据进行特征提取，通过对特征进行识别来判断故障类别。并行时空特征提取网络由卷积神经网络(Convolutional Neural Networks， CNN)和长短期记忆网络(Long Short Term Memory， LSTM)并行构成，同步计算，网络的输出端由一定尺寸的卷积核对各网络提取的特征进行深度融合，最后通过一个全连接层将特征输入分类器，进行故障识别。利用青霉素发酵仿真实验数据进行实验，验证了方法的有效性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
盛立 周东华 高明
基于Lab VIEW和A3000过程控制实验装置,设计了双容水箱故障检测虚拟仿真实验平台,建立了双容水箱的线性数学模型。以A3000水箱系统为仿真对象,利用Lab VIEW软件开发实验平台的操作面板与后台程序,实现了双容水箱系统的故障模拟与检测功能。通过实例说明了此实验平台的运行过程。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张柯 夏静萍
利用Matlab开发了多智能体系统仿真实验,通过编写m文件求解故障诊断观测器增益矩阵,可以进一步加深对多智能体系统分布式故障诊断算法的理解。利用Simulink搭建的仿真实验,学生可以直观、清晰地学习故障诊断观测器在线故障诊断,并准确辨别出现故障的智能体以及完成准确故障诊断。将该开发的仿真实验应用到研究生课程教学中,取得了良好的教学效果。
[期刊] 物流技术
[作者]
胡斌 邹亮 徐贵亮 杨健 刘军建 杜志明
首先介绍WIFI通信技术所涉及的硬件布网和实现无线通信网络的基本理论;然后分析了基于WIFI网络的边角测量法、最近接入点法、位置指纹定位法的技术特点,其中WIFI位置指纹定位技术具有信号稳定、运作耗费小、普及性广等特点;再次分析了影响室内定位精度的主要因素和主流定位算法;最后研究分析2.4与5GHz信号在WIFI网络传播的特点,基于2.4和5GHz信号相融的WIFI位置指纹定位技术实现的可能性。
关键词：
多频信号 融合 WIFI 室内定位
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄璐 邢姝 高峰 李苏一 潘艳国
产教融合是新商科人才培养体系的关键要素，虚拟仿真实验建设是高校实践教学体系创新的重要方式。该文介绍了建设虚拟仿真与共享实验基地，深化校企合作，构建面向管工融合的虚拟仿真实验教学体系，打造新商科一体化虚拟仿真实验教学资源，形成“线上线下、虚实结合、课内课外”的信息化实验教学方法新样板的具体做法。通过产教融合、商科与理工科跨专业融合虚拟实验教学体系的搭建，旨在培养学生的创新精神和实践能力，弥补传统商科专业在实践教学中的不足，为数智化新商科人才培养和虚拟仿真实践基地建设提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
熊宏齐
该文从实验教学的概念及重要性出发,阐述了虚拟仿真实验教学的内涵。在此基础上,提出了虚拟仿真实验教学推动传统实验教学升级重构需要遵循的6个平衡原则,阐述了虚拟仿真实验教学推进理论教学整体优化创新的改革思路,并对其推动创新创业教育融入专业教育全程进行了简要分析。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘龙浩 张厚升 蒋俊杰 靳舵 王傲 赵翔宇 邢雪宁
随着仿真软件的快速发展，虚拟仿真实验已成为高校教学中的重要组成部分。为了提高学生的系统建模分析能力，实现电机驱动系统的安全可靠运行，针对五相永磁同步电机（FPMSM）驱动系统单相开路故障问题，提出了一种基于电流特征分析的故障诊断定位方法，并利用MATLAB/Simulink仿真软件进行验证。首先，研究根据故障前后三次谐波平面电流的不同表现特征，依次使用有效值计算、均方根等方法处理三次谐波平面电流，提取故障信号。其次，利用反正切函数求取的故障相位角以及滑动采样获取的符号信息进行故障定位、隔离，克服因谐波污染造成的诊断短时失效问题。最后，搭建Simulink仿真模型并进行相应分析。结果表明，所提的故障诊断算法能够快速准确地实现FPMSM驱动系统单相开路故障诊断，避免因故障长时间存在而产生的系统二次损伤及生产事故问题，为后续容错操作及故障后系统持续稳定运行奠定基础。同时，该研究为电机控制类高校虚拟教学实验提供了一个潜在案例，具有较高的理论与实用价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
窦东阳 李昌 王启立 彭耀丽 陈昌贺
为培养本科生创新思维和工程实践能力，达到工程教育认证中“具备解决复杂工程问题”的毕业要求，推动虚拟仿真实验教学改革和实验设备数字化，设计了基于ABAQUS和MATLAB的振动筛大梁裂纹故障诊断仿真实验系统，并通过产学研融合与现场效果进行了验证。该仿真实验系统采用ABAQUS有限元软件建立大梁裂纹模型，研究大梁的振动规律并模拟振动信号，同时在某选煤厂奥瑞AHS3661矸石筛大梁上安装加速度传感器采集振幅信号。通过对实测与仿真信号的振幅峰值和奇异谱熵进行时域波形分析和对比，这两个指标可被用于现场大梁的故障监测。最后借助于MATLAB开发通俗易懂的人机界面，调用底层仿真逻辑，完成相关实验操作流程。该系统能够满足过程控制相关专业的实验教学任务与创新拓展训练，取得了较好的应用效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙正龙 罗远翔 杨德友 杨浩 蔡国伟
有功功率的平衡是保证电力系统安全稳定运行的前提,而频率是反映有功功率平衡的重要指标,深入理解有功功率平衡及频率调整的物理过程对于扎实学习电力系统相关课程至关重要。该文在电力系统仿真平台上开发了电力系统频率一次调整虚拟仿真实验。实验面向电力系统短时有功功率平衡问题,搭建了针对性强的仿真算例系统,并在此基础上设计了惯性响应实验和频率一次调整实验。通过该实验可加深学生对电力系统频率动态过程的系统感知及相关知识理解,锻炼学生使用现代仿真工具辅助学习、拆解复杂工程问题的能力。
关键词：
电力系统 频率一次调整 虚拟仿真实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
金伟正 文诗琪 叶子箫 王泽宸
该文主要研究射频功放建模及数字预失真（digital pre-distortion,DPD）算法。首先，对射频功放的基本特性和DPD系统装置进行介绍。然后，根据各类装置的优劣进行选择，在MATLAB平台上搭建射频功放模型，并选择相适配的DPD装置。最后，观察DPD算法对整个通信系统的线性度改善情况，评价指标包括功率谱图、SNR-误码率图、幅度-幅度（AM-AM）效应图、幅度-相位（AM-PM）效应图、星座图和功率谱密度图。该研究成果可用于提升5G通信中频谱资源的利用效率，也可用于相关专业的实验教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王攀攀 张阳 童志刚 徐瑞东 许允之 韩丽
针对信号处理故障检测方法难以自动辨识故障类型的问题,提出了一种基于机器视觉的感应电动机故障识别方法。首先利用Park矢量法分析电机的三相电流,获取矢量轨迹图;然后将方向梯度直方图与支持向量机相结合实现图像的特征提取和分类,进而达到电机故障自动辨识的目的。在Maxwell和Matlab的仿真环境下,设计了多种故障电机的模型和相应的仿真实验方案,实验结果表明:该文所提方法不但可行,同时其故障识别率高达100%。在此基础上,搭建了实物实验平台,进一步验证了所提方法对电机故障的高识别率。整个方法的研究和验证过程在教学中可加深学生对电机原理、信号处理以及人工智能等相关知识的理解,提高他们的学习兴趣和理论联系实际的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
夏丽 朱彬 项磊 吕晶晶 安俊琳
云类的识别对天气预测、航空安全、气候变化等方面具有重要作用,但在传统实践教学中云的观测存在不可重现(时空限制)、高危(暴雨冰雹)等问题。云的分类与识别虚拟仿真实验教学系统结合理论要点和实践难点,分为基础知识教学、云类演变仿真教学、沉浸式互动教学和云类识别考核。该虚拟仿真实验采用沉浸体验式、自主探究式等教学方法,克服了实践教学中的局限性,提高了实验教学效率,培养了学生的实践创新能力。
关键词：
云类识别 虚拟仿真 大气探测 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许伯强 孙丽玲 董淑惠 李志远
由于异步电机实验教学平台多是针对正常工况设计开发的,缺乏对故障状态的模拟和分析,因此造成了教学和实际需求的脱节。该文设计开发的异步电机综合故障实验教学平台可以开展定子绕组匝间故障、转子断条故障、轴承故障实验和在线诊断,该平台综合了异步电机拆解与组装、故障特征分析以及数字信号处理技术的实际应用,有助于学生深入理解相关知识,提升实际动手能力。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李郁侠 刘立峰 陈继尧 张宝芳
以D em pster-Shafer证据理论为基础,提出了一种神经网络局部初步诊断与证据理论融合决策诊断相结合的水电机组振动故障诊断方法,通过故障征兆信息的有效组合,从不同侧面对水电机组振动故障进行了初步诊断,对每一个子神经网络的输出结果归一化处理后,作为此证据下各种状态的基本概率分配函数,再用证据组合理论融合各个证据信息,得出最终的诊断结果。仿真试验结果表明,诊断结论的可信度显著提高,不确定性明显减少,证明了该诊断方法是有效的。
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