一、基于小波分析的受扰涡街流量信号处理（论文文献综述）
邵春莉[1]（2017）在《强管道振动下涡街流量计的信号建模与处理方法》文中指出涡街流量计由于结构简单、使用寿命长、能够测量多种介质等优点,被广泛应用于电力行业等工业过程中的流量测量。但是,基于流体振动原理工作的涡街流量传感器对管道振动非常敏感,而在实际工况下,管道振动是普遍存在的。管道振动干扰可分为周期性正弦振动干扰和瞬态冲击振动干扰。当振动干扰的能量超过涡街流量信号的能量时,常规的数字信号处理方法就无法排除该干扰,这将严重影响到涡街流量计测量的准确性。因此,为了增强涡街流量计在复杂工况下测量的可靠性,研究其抗强振动干扰方法具有非常重要的意义。针对周期振动干扰,基于涡街流量传感器输出信号的实验数据,通过滤波和提取峰值,对信号幅值和频率的波动特性进行分析和对比。通过概率密度分析和周期差分序列分析,提取波动特征规律。根据幅值调制和频率调制的特性,建立了涡街流量信号、周期振动干扰和同频信号的数学模型,并研究了模型参数与信号频率的规律。通过误差分析,验证了这三类信号模型的有效性,进而验证了信号幅值和频率波动特性分析的可靠性,为基于频率方差的抗周期振动干扰方法奠定了理论基础。在基于频率方差的抗周期振动干扰方法中,高精度的频率估计是保证其可靠性的关键。为了提高频率估计方法的抗噪性能,针对涡街流量传感器输出信号中常叠加的白噪声干扰,基于傅里叶系数,提出一种双向校正结合加权平均的频率加权修正方法（RWBWFCR）。给出该方法的校正原理;分析不同初始相位、不同频率偏移量、不同FFT点数和不同信噪比对该频率校正方法的影响;推导并验证含平稳高斯白噪声时该频率估计方法的理论精度。该方法运算量少、占用存储空间小、校正精度高、抗干扰能力强。将该方法应用于基于频率方差的抗强周期振动型单传感器涡街流量计中解决谐波干扰的问题,实验结果表明,RWBWFCR方法提高了基于频率估计的数字信号处理方法的可靠性。针对瞬态冲击干扰,设计瞬态冲击振动实验方案,进行大量的实验。基于实验数据,分析瞬态冲击振动干扰时涡街流量传感器输出信号的时频域特征,提取瞬态冲击振动干扰幅值先突变、后振荡衰减的弹性振荡规律。用多组单自由度有阻尼弹性系统的线性组合模型来表征瞬态冲击,并通过模型验证说明瞬态冲击振动干扰的数学模型和其弹性振荡规律的可靠性,为抗强瞬态冲击振动干扰的研究奠定了基础。为了消除瞬态冲击干扰,基于瞬态冲击的弹性振荡规律,研究了查找包含瞬态冲击的数据段的方法。针对这些数据段,提出基于分段卡尔曼滤波的数字信号处理方法来降低瞬态冲击的能量,从而使涡街流量信号的整体能量占优,再通过频谱分析从含噪信号中提取流量信息。基于低功耗单片机搭建涡街流量计抗强瞬态冲击干扰数字信号处理系统,并实时实现该数字信号处理方法,然后进行抗强瞬态冲击振动干扰气流量和水流量的验证实验,验证该算法和系统的有效性和可靠性。
曾瑶[2]（2016）在《基于多传感器信息融合的涡街信号处理方法研究》文中研究指明涡街流量计是一种流体振动式流量计,具有无可动部件,适用于多种介质的测量,测量精度高等优点,在轻工、化工、电力、冶金、城市公用事业等领域中都得到了广泛的应用。但是,由于工业现场环境复杂,外界振动干扰对涡街信号的测量影响很大。本文在周期性强噪声振动干扰的工况条件下,对涡街流量计的抗振性能进行研究,主要研究内容包括1)抗周期性强噪声振动干扰的流量测量方案的研究。针对涡街传感器信号抗振动干扰性能差的缺点,提出了发生体内部迎流面和发生体下游取压的差压检测方法。本文从传感器的组合应用出发,综合利用涡街信号和差压信号在测量精度和抗振性能上的优点,提出了抗周期性强噪声振动干扰的流量测量方案。2)涡街信号处理方法的研究。将无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）应用于涡街信号的处理,对差压信号平均值和涡街信号频率值进行数据融合,有效提高了数字带通滤波器的锁定精度。针对本文的抗周期性强噪声振动的涡街信号检测方案,提出多传感器信息融合涡街信号处理方法,从夹杂周期性强振动噪声信号的涡街传感器信号中准确提取包含流量信息的有用涡街信号。在MATLAB环境下对该涡街信号处理方法进行了仿真验证。最后搭建了气体实验平台,选取了80Hz、120Hz、180Hz和300Hz流量点,在管道受到周期性强振动干扰条件下,对比分析了本文方法和传统方法的测量结果,对多传感器信息融合涡街信号处理方法的可行性进行了实验验证。实验表明：采用本文提出的涡街信号处理方法能有效抑制外界的周期性强振动噪声干扰对流速测量的影响,流量测量精度在1%左右。
贺卫晋[3]（2014）在《非稳定工况下对旋风机噪声数值模拟及实验研究》文中认为风机是工程实践中应用最为广泛的叶轮机械之一，其内部流场的流动状况及由此产生的噪声问题对风机的性能和实际应用起到至关重要的作用。因此，风机的内部流场特性及其噪声问题研究是目前工程中亟待解决的问题。风机工作在非稳定特性区时，风量、风压和电机电流大幅波动，振动和噪声显着增加，严重时造成叶片撕裂，使风机损坏。而往往风机的运行受工作状态和工作条件影响,更多的是处于非设计状态下工作。本文首先对型号为KDF-5的对旋式轴流风机进行实验研究，然后对该风机建模后进行数值分析，并且与实验分析进行对比，最后探讨风机的降噪方法。本文具体工作如下：（1）设计对旋风机气流压力脉动特性的测试方案。通过改变风机运行工况，采集风机噪声信号。（2）根据实验结果进行气动噪声分析。利用功率谱、最大熵谱等方法分析噪声信号与气流的变化规律，分析发现：噪声频谱的波峰幅值随流量的减小逐渐降低，波峰数逐渐减小；在小流量工况下，级间流动以涡流为主，气动噪声以涡流噪声为主。（3）对风机建模进行数值模拟，结合实际实验结果对风机内部流场进行分析。分析不同工况下风机内部流动特性，得出：随着流量的减小，流场逐渐恶化且呈现涡流噪声特性，与实验分析相吻合。（4）通过对风机的气动优化设计得出一级叶片采用八片，二级叶片采用七片使得叶片满足数量尽量互质的要求，避免了离散噪声在倍频程上的叠加；对不同叶高处风机噪声测试实验和不同叶尖间隙风机数值模拟、二级叶片打孔优化模拟等方面在非稳定工况下，叶片吸力发生流动分离，开始出现旋转失速涡，主气流紊动剧烈，并且叶尖间隙涡流增大，噪声增大；合理的控制叶尖间隙也就能控制由其引起的涡流噪声；叶片打孔可以减少涡流的存在并降低噪声。
曹永港[4]（2012）在《考虑尺度效应的泥沙颗粒周围水动力特性研究》文中提出考虑尺度效应的泥沙颗粒周围水动力特性研究对泥沙的运动起着重要作用。尺度效应基于几何尺度和动力尺度两个方面。从几何尺度的角度看，可划分为细颗粒与粗颗粒情况。从动力尺度的角度看，可划分为低雷诺数与高雷诺数情况。本文通过理论分析、数值模拟和试验研究的方法对考虑尺度效应的泥沙颗粒周围的水流结构进行详细研究，重点进行了以下几个方面的工作：1.小尺度细颗粒情况，主要针对其受扰动的冲淤及流动结构情况进行分析。首先，基于有限体积法的立面二维数值模型，同时结合了经典的泥沙起动流速公式和冲刷深度近似的计算理论，考虑进口流速、管径和泥沙粒径的影响，对南海管线周围的小尺度泥沙床面的冲淤进行了预测，结果可供工程应用借鉴；其次，基于曲线坐标下有限差分法的立面二维数值模型，对小尺度泥沙床面受扰动的流动特性做进一步模拟，对不同大小扰动物影响的情况进行对比分析，得出了不同管径尺度下的冲刷深度公式；最后，通过水槽试验对小尺度细颗粒受扰动形成的床面演化进行研究，得到了冲淤演变、流场分布及能量谱等。2.大尺度粗颗粒情况，主要针对卵石在不同隐蔽度下的流动结构进行分析。首先，基于有限差分法的立面二维数值模型，考虑到纵向与垂向的隐蔽度，针对线性波作用于大尺度粗颗粒的流动特性做了细致分析；其次，基于有限体积法的立面二维数值模型，考虑到纵向与垂向的隐蔽度，颗粒起动采用滚动模式，结合水流结构进一步探讨其在高雷诺数下的起动规律，通过比较9种情况下阻力与升力的数值结果分析表明，纵向隐蔽度对水动力因素亦有较大影响；再次，基于有限体积法的平面二维数值模型，考虑到纵向与横向的隐蔽度，对低雷诺数时横向颗粒在不同隐蔽情况下的绕流结构、涡动力特性、升阻力系数进行了研究；最后，通过水槽试验得到了不同纵向与垂向隐蔽度下粗颗粒周围的流场分布、断面流速、紊动强度、雷诺应力、紊动动能等。同时还应用了EEMD-HHT的理论与方法到水流结构的研究中，得到了相应的边际谱、边际能量谱、瞬时能量谱以及总能量。
赵栋,吴红艳,唐璜[5]（2011）在《基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法》文中研究指明光纤涡街流量计在保留涡街类流量计优点的基础上,同时又具有光纤传感器无电磁辐射、抗电磁干扰、体积小、形状可变、环境适应性强等特殊优点,尤其是在易燃易爆环境中的应用,近年来得到了很大发展。文中介绍了一种新型的基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法及其结构,它只对动态参量响应,而屏蔽了静态、准静态干扰因素。基于该方法的流量计不仅具有光学干涉类传感器的高灵敏性,同时克服了传统干涉类传感器不稳定的缺点。最后,通过实验验证了该方法的可行性。
罗清林[6]（2010）在《抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现》文中研究说明由于涡街流量计具有无机械可动部件,可以适用于液体、气体和蒸汽的测量,压力损失小,测量精度较高和量程比较宽等优点,因此被广泛用于发电厂等企业的流量测量。但是,在实际应用中还存在着两个问题:在采用数字信号处理方法的同时如何实现低功耗及两线制工作,以及如何在强噪声的干扰下获得准确的涡街流量频率。数字信号处理方法具有抗干扰能力强、精度高、量程比宽等优点,一般采用DSP芯片来实现。但是,DSP芯片的功耗比较大,一般工作电流都在100mA以上,不能满足低功耗与两线制的要求,而低功耗、两线制的仪表是许多过程工业现场所需要的。同时,由于工作原理的关系,涡街流量计在工作时常常受到外界振动干扰的影响。在振动比较强的时候,涡街流量计会把振动噪声的频率当作涡街流量频率输出,严重影响测量精度。因此,研究如何在强噪声的干扰下准确地测得涡街流量频率是很有现实意义的。为了研究出能消除强干扰影响的数字信号处理方法,分析了涡街流量信号幅值的变化规律,研究了涡街流量信号与机械振动噪声的不同带宽特征,建立了涡街流量传感器输出信号模型。研制了基于MSP430的低功耗、两线制涡街流量计数字信号处理系统。在研制过程中,对实数FFT算法、测量结果的稳定性与系统响应速度、仪表系数校正、温度和压力补偿、420mA电流输出,以及脉冲输出等关键技术做了相应的改进。在浙江迪元仪表有限公司进行了气流量和水流量的标定实验。实验结果表明,系统具有较强的现场抗干扰能力,较高的测量精度和较宽的量程比,同时,又实现了低功耗与两线制工作。基于单传感器,提出了计算功率极值算法以及数字滤波结合自相关算法两种抗强干扰数字信号处理方法。计算功率极值算法将传统的自适应FIR维纳滤波器进行改进,通过计算功率极值来确定涡街流量频率。数字滤波结合自相关算法采取先数字滤波再计算自相关,然后根据自相关函数的衰减程度的方法来计算涡街流量频率。在此基础上,研制了基于单传感器的抗强干扰数字涡街流量计系统。仿真和实验结果表明,在噪声能量大于涡街流量信号能量的情况下,基于单传感器的抗强干扰数字涡街流量计系统能获得准确的涡街流量频率。基于双传感器,通过仿真验证了自适应噪声抵消算法的有效性,同时,提出了另一种抗强干扰数字信号处理方法:频域相减结合计算频率方差法。该方法根据实际情况来选择算法:当流量传感器输出信号频谱中的峰值个数与振动传感器的个数不相等时,采用频域相减算法;当流量传感器输出信号频谱中的峰值个数与振动传感器的个数相等时,采用计算频率方差算法。研制了基于双传感器的抗强干扰数字涡街流量计系统。仿真和实验结果表明,在噪声能量大于涡街流量信号能量的情况下,基于双传感器的抗强干扰数字涡街流量计系统能获得准确的涡街流量频率。
陈洁[7]（2010）在《宽量程涡街流量计信号处理方法及其实现技术的研究》文中进行了进一步梳理涡街流量计是20世纪60年代末期发展起来的一种基于流体振动原理的流量计。在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速有确定的比例关系。涡街流量计是一种比较新型的速度式流量仪表,它具有可靠性高、压力损失小、量程比宽等优点,因此被广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、食品等流程工业中。涡街流量计在低流速下输出的信号很微弱,仪表在应用现场又会叠加上各种复杂的噪声,因此如何扩展它的量程测量下限一直是流量界的研究热点,它对提高涡街流量计的性能以及增强其应用性有重要的意义。本论文主要完成了以下的工作:1.通过对涡街流量计的原理和发展现状的介绍,讨论了一系列跟论文相关的理论基础,包括流体力学基础和CFD仿真基础,以及一些常用的时域和频域的信号处理方法在跟踪涡街信号时的缺陷。这些介绍为论文后面章节的具体研究提供了理论指导,并引出了本文所研究的主要课题:如何实现低流速下对涡街信号的准确捕捉以提高涡街流量计测量的量程比。2.从流体力学方程出发,用CFD方法给出几个典型的涡街仿真模型,用RSM模型对涡街传感器进行二维圆柱绕流仿真,得到旋涡稳定分离的仿真曲线,并得到检出器上阻力和升力关系。论文按照实际涡街流量计传感器的结构尺寸,用LES模型对旋涡分离与行进过程进行了仿真,验证了在检出器上涡街信号的频率与发生体上一致,且满足流速和信号频率的关系。这为我们后续信号处理方法的研究提供了最直观的理论依据。3.从分析总结低流速时涡街流量计中的动量流量、流速、频率和幅值的关系出发,推导出了涡街动量流量关系和涡街信号的动量一致性关系,然后提出了本论文的核心理论:基于动量流量跟踪的涡街信号处理方法,并进一步论述了用一组二阶非线性滤波器组对低流速下涡街信号进行调理放大的技术方法。形成了一整套基于动量流量跟踪的涡街信号处理方法及其相关技术。该方法能够在信号幅值随频率平方增长时,通过低通滤波器组转折频率的动态调整使输出信号幅值基本固定,确保后级数字采集器有效捕捉到信号脉动频率。4.为完善实际涡街流量计仪表系统对高、低流速的信号处理要求,考虑当流量逐渐增大时,由于检出器输出信号出现饱和,它的幅值不再随信号频率呈平方关系增长,因此本文提出了仪表系统的双通道信号处理实现方法。该方法将传统中、高流速段的信号处理方法与低流速下基于动量流量的信号处理方法相结合,对不同特点的信号作分段处理,并根据频率与幅值特征设计了通道切换依据,同时满足了各流速下对涡街信号精确测量的要求。5.具体讨论和设计了双通道原理的宽量程涡街流量计的软硬件实现方案,以及产品化功能设计,实现了量程比为1:40的宽量程涡街流量计样机。6.对所设计的涡街流量计样机进行了实验室验证以及校准检定实验,对实验得到的重复性、线性等参数进行了分析和总结。此外,本文还用不确定性理论探讨了系统的稳定性和标定精度。
陈治军[8]（2009）在《小波分析在火电厂计算机流量检测系统中的应用》文中研究说明火力发电厂流量信号检测一直是电厂安全运行的重要参数之一,现行检测以节流检测方式为主,信号处理方式多为传统数据处理方式。作为新型发展起来的涡街流量计具有结构简单、量程宽、测量准确等诸多特点,正日益成为流量测量的主要方式之一,涡街流量计有着广泛的应用范围和发展空间。本课题将涡街流量测量基本理论与基于预测的小波分析相结合,设计一套基于计算机数据采集技术的流量测量系统。通过对卡门涡街原理与光纤传光微弯损耗理论的分析,定量地给出了光纤作为传感元件在流动流体中光强变化与旋涡分离频率之间（亦即与流体流速之间）的数学关系,从而建立起光纤传感作为涡街流量信号检测方式的数学模型。在对模型分析的基础上,利用近年来新兴发展起来的BP神经网络对涡街信号进行预测,通过构造合适的BP网络和对网络的训练,BP网络对信号具有很好的预测效果。将信号预测与小波分析理论相结合,通过预测信号构造与信号具有最佳匹配度的小波基,从而构造出最优小波滤波器,使小波分析数据处理速度和精度得到提高并对信号的适应性增强。在LabWindows/CVI上进行系统程序设计,采用LabWindows/CVI提供的外部程序接口实现LabWindows/CVI和MATLAB的混合编程,同时利用多线程编程技术,充分利用计算机系统资源,实现采集、处理、显示、存储同步进行,具有很高的实时性。采用DataSocket数据套接技术进行数据的远程传输通信,数据传输即时、有效,系统具有网络化应用的前景。利用仿真数据对本系统测试,测试表明本系统测量精度高、工作稳定、操作方便、实时性好,具有较好的推广应用价值。
杜秀娟[9]（2009）在《智能涡街流量计及其HART通信协议的研究》文中提出本文研究的智能涡街流量计是在传统的涡街变送器的基础上,带HART协议的温压补偿型流量仪表。本文首先介绍了涡街流量计的测量原理和组成结构,并阐述了涡街流量计的优点和存在的局限性。然后详细说明了各个部分的软硬件设计,包括低功耗芯片的选择、前向输入通道的三种信号的采集变换电路、双电源设计、微处理器的转换显示电路的设计、及部分功能的流程设计等,接着讨论了HART协议基本原理和应用方法,并将其应用到智能涡街流量计的通信功能设计中,给出了具有HART通信功能的智能涡街流量计的相应硬件软件设计结构。最后,阐述了系统在设计过程中的低功耗分析和利用单片机所完成的显示功能。通过理论分析和实验验证,该系统可较好的完成测量。这种带有HART协议的温压补偿型涡街流量计在国内必将具有良好的应用前景。
陈正寿[10]（2009）在《柔性管涡激振动的模型实验及数值模拟研究》文中指出泻涡脱落诱发的涡激振动是海洋立管和众多弹性结构疲劳破坏的主要诱因,越来越受到海洋工程界的关注。目前在涡激振动模态瞬时突变分析,物理实验和数值模拟实施等多方面仍面临很多难题。本文以CFD数值模拟在涡激振动计算仿真的实用化应用为宗旨,在改进振动信号分析方法的基础上,通过物理模型实验和数值模拟相结合对单、多弹性管系统在复杂动荷载作用下的泻涡脱落和与之对应的涡激振动形态等进行了综合研究。本文同时涉及振动信号分解分析方法改进、柔性管涡激振动物理模型实验和基于商业软件的数值模拟仿真三方面工作,各研究工作相互补充,有益结合,自成体系。首先,引入作者研究生论文提出的一种应用于处理平稳并具有各态历经性随机过程的信号分解技术。本文通过追加非模态项分解准则以及改进固有模态函数的“窄带”限定两项措施,将这种基于快速带通滤波原理原本仅适用于平稳过程的信号分解技术,成功应用到非平稳涡激振动信号分解分析中去,建立了一种全新的3D瞬时频率—能量谱振动信号分析方法。这种新的分解方法,既可以非常有效的将非模态项分离出来,又不会对第一振动模态所携带的能量构成任何消减;同时新的“窄带”限制条件保证了固有模态函数分量真正意义上两两正交。其次,本文采用物理实验验证和数值模拟结合的方法深入研究了弹性管的涡激振动机理。物理模型实验和数值模拟工作相互补充,前者为后者提供模型建立的方向性指导并作为判断计算结果可靠性的依据;经过优化设计的后验型数值模拟则为物理模型实验提供对应的弹性管尾流区泻涡发放形态及结构位移和变形的瞬时综合信息,从漩涡发放形态随时间和沿弹性管轴向变化的角度进一步阐述动荷载诱导因素对弹性管振动的影响。同时,本文对数值模拟的结果和物理模型实验观测的结果之间存在的差异给予合理的说明,并提出改进方案。最后,本文进行了一系列采用数值模拟替代模型实验的仿真尝试,旨在解决物理模型实验无法进行,而在实际海洋工程中又经常遇到的复杂动荷载和复杂柔性管结构的涡激振动相关问题。先验的数值模拟尝试对与实际工程应用密切相关的管内附加流动的大跨度弹性管剪切流场中的自激振动,小跨度弹性管波-流联合作用下的受迫振动和多弹性管系统在内外流共同作用下的涡激振动进行了相关的模拟。这些模拟过程不仅得到了一些与对应工况研究结果相符的结论,也得到了一些新的发现。这些先验的模拟工作对指导今后的物理模型实验以至相关的实际海洋工程实践都具有重要的参考价值。本文创新性的工作体现在:本文改进的振动信号分解、分析方法为实验、模拟结果提供了强有力的数据分析工具,物理模型实验与数值模拟相关的很多重要结论完全受益于此。同时,通过物理模型实验与数值模拟的结合,很多弹性管涡激振动相关的振动模态、振幅间相互作用、泻涡发放变化规律、弹性管振动模态瞬时突变、弹性管群的复合耦合振动及尾流区复杂的泻涡发放形态等方面都从流固耦合的角度给予了合理的解释。
二、基于小波分析的受扰涡街流量信号处理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于小波分析的受扰涡街流量信号处理（论文提纲范文）
（1）强管道振动下涡街流量计的信号建模与处理方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 管道振动分析 |
| 1.3 国内外现状 |
| 1.3.1 抗强周期振动干扰的研究现状 |
| 1.3.2 抗强瞬态冲击干扰的研究现状 |
| 1.4 课题来源和主要研究内容 |
| 第二章 强周期振动干扰下涡街流量传感器输出信号模型 |
| 2.1 涡街流量传感器输出信号预处理 |
| 2.2 涡街流量信号的数学模型 |
| 2.2.1 概率密度估计 |
| 2.2.2 AM-FM模型 |
| 2.2.3 模型验证 |
| 2.2.4 参数规律 |
| 2.3 周期振动干扰的数学模型 |
| 2.3.1 概率密度估计 |
| 2.3.2 AM模型及验证 |
| 2.3.3 参数规律 |
| 2.4 同频信号的数学模型 |
| 2.4.1 幅值序列分析 |
| 2.4.2 ARMA模型 |
| 2.4.3 AM模型及验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于双向校正结合加权平均的频率校正方法 |
| 3.1 RWBWFCR方法的原理分析 |
| 3.2 无噪声时RWBWFCR方法的特性分析 |
| 3.3 有噪声时RWBWFCR方法的精度分析 |
| 3.3.1 RWBWFCR方法频率校正精度的理论分析 |
| 3.3.2 不同校正方法对含噪信号校正精度的对比分析 |
| 3.4 RWBWFCR方法在抗强周期振动型涡街流量计中的应用 |
| 3.4.1 采用不同校正方法时频率方差的对比 |
| 3.4.2 基于RWBWFCR方法的抗强周期振动干扰实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 强瞬态冲击干扰下涡街流量传感器输出信号模型 |
| 4.1 瞬态冲击振动实验平台 |
| 4.2 瞬态冲击振动的时频分析 |
| 4.3 瞬态冲击振动的数学模型 |
| 4.4 数学模型的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于卡尔曼滤波的抗强瞬态冲击干扰方法 |
| 5.1 查找瞬态冲击数据段 |
| 5.2 卡尔曼滤波器参数配置 |
| 5.3 分段卡尔曼滤波方法 |
| 5.4 抗强瞬态冲击振动干扰方法的低功耗实现 |
| 5.4.1 硬件系统 |
| 5.4.2 软件系统 |
| 5.5 抗强瞬态冲击振动干扰方法的验证实验 |
| 5.5.1 空气流量验证实验 |
| 5.5.2 水流量验证实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
| 附录 |
（2）基于多传感器信息融合的涡街信号处理方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 涡街信号检测方法和处理方法的国内外研究现状 |
| 1.2.1 涡街信号检测方法的研究 |
| 1.2.2 涡街信号分析和处理的研究 |
| 1.3 课题研究内容及意义 |
| 1.3.1 课题研究内容 |
| 1.3.2 课题研究意义 |
| 2 涡街流量计管道振动干扰分析及流量测量方案 |
| 2.1 管道振动对涡街信号测量的影响 |
| 2.1.1 管道振动对涡街传感器信号的干扰分析 |
| 2.1.2 强噪声振动干扰对涡街信号频率测量的影响 |
| 2.2 差压检测方法 |
| 2.2.1 差压检测方法的测量原理 |
| 2.2.2 差压信号受强噪声振动干扰的实验测试 |
| 2.3 抗周期性强振动干扰的流量测量方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 卡尔曼滤波技术在涡街信号处理中的应用研究 |
| 3.1 多传感器信息融合涡街信号处理方法 |
| 3.2 UKF算法在涡街信号处理上的应用 |
| 3.3 UKF算法的实现及在涡街信号处理上的仿真验证 |
| 3.3.1 UKF算法的实现 |
| 3.3.2 UKF算法在4个流量段上的仿真验证 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 涡街信号处理方法的验证系统 |
| 4.1 管道内气体密度测量方法 |
| 4.1.1 管道内气体温度测量 |
| 4.1.2 管道内气体压力测量 |
| 4.1.3 气体密度的计算 |
| 4.2 实验验证系统的硬件电路设计 |
| 4.2.1 硬件电路总体设计 |
| 4.2.2 温度、差压、压力测量电路 |
| 4.2.3 温度、差压、压力传感器测量电路的标定 |
| 4.3 实验验证系统的软件设计 |
| 4.3.1 系统测量程序总体设计 |
| 4.3.2 FFT谱分析在涡街信号处理方法中的应用 |
| 4.3.3 自适应数字带通滤波器的设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 涡街信号处理方法的气体实验及结果分析 |
| 5.1 气体实验装置 |
| 5.2 气体实验与结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
（3）非稳定工况下对旋风机噪声数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.3 对旋轴流风机非稳定工况概述 |
| 1.4 本文研究的内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 轴流风机数值模拟的理论研究 |
| 2.1 内部流场数值模拟理论研究 |
| 2.2 计算流体力学理论 |
| 2.3 噪声模拟理论研究 |
| 2.4 轴流风机噪声数值预估模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 轴流风机噪声分析的实验研究 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轴流风机流场模拟 |
| 4.1 对旋风机非稳定工况成因 |
| 4.2 流场数值模拟理论 |
| 4.3 流场数值模拟结果与分析 |
| 4.4 噪声频谱的分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 风机降噪方法研究 |
| 5.1 气动设计优化降噪 |
| 5.2 改变叶尖间隙降噪研究 |
| 5.3 叶片穿孔降噪 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）考虑尺度效应的泥沙颗粒周围水动力特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 相关研究工作 |
| 1.2.1 小尺度连续泥沙颗粒周围的水动力特性研究 |
| 1.2.2 大尺度散粒体泥沙颗粒周围的水动力特性研究 |
| 1.2.3 泥沙颗粒受隐蔽度影响的研究 |
| 1.2.4 水动力特性试验数据去噪和频谱分析方法研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究思路和方法 |
| 1.3.2 研究内容与结构安排 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 小尺度泥沙床面的受扰形态分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小尺度泥沙数值模型 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 k ε混合紊流模型 |
| 2.2.3 颗粒温度输运方程 |
| 2.2.4 计算求解方法和边界条件 |
| 2.2.5 计算模拟情况 |
| 2.3 小尺度泥沙理论模式 |
| 2.3.1 张瑞瑾公式 |
| 2.3.2 唐存本公式 |
| 2.3.3 窦国仁公式 |
| 2.3.4 王尚毅-白玉川公式 |
| 2.3.5 沙玉清公式 |
| 2.3.6 约翰 B.赫比希公式 |
| 2.3.7 希尔兹曲线判断 |
| 2.4 计算结果与讨论 |
| 2.4.1 数值模型验证 |
| 2.4.2 冲刷过程模拟 |
| 2.4.3 冲刷深度 |
| 2.4.4 理论计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 小尺度与大尺度泥沙颗粒周围的流态分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小尺度泥沙冲於模型 |
| 3.2.1 连续方程式 |
| 3.2.2 动量方程 |
| 3.2.3 紊流模型方程 |
| 3.2.4 悬沙浓度方程 |
| 3.2.5 床面变形方程 |
| 3.2.6 数值计算方法及边界条件 |
| 3.3 冲淤模型计算 |
| 3.3.1 模型验证 |
| 3.3.2 冲淤演变及深度 |
| 3.3.3 流动特性 |
| 3.4 大尺度泥沙水流波浪数值模型 |
| 3.4.1 连续方程 |
| 3.4.2 动量方程 |
| 3.4.3 紊流模型方程 |
| 3.4.4 自由水面运动方程 |
| 3.4.5 数值计算方法及边界条件 |
| 3.5 计算结果分析 |
| 3.5.1 水流与波浪情况比较 |
| 3.5.2 波浪作用下隐蔽度对流动的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 大尺度泥沙颗粒周围水流特性的立面二维分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大尺度泥沙水流数值模型 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 数值计算方法及边界条件 |
| 4.3 数值水槽布置 |
| 4.4 计算结果分析 |
| 4.4.1 阻力与升力 |
| 4.4.2 正面推力系数和上举力系数 |
| 4.4.3 卵石位置的影响 |
| 4.4.4 断面流速分布 |
| 4.4.5 涡量分布 |
| 4.4.6 紊动动能与紊动耗散率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 大尺度泥沙颗粒周围水流特性的平面二维分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大尺度泥沙平面二维数值模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 数值求解方法 |
| 5.2.3 网格生成 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.3 水流动力特性数值研究 |
| 5.3.1 模型验证 |
| 5.3.2 涡动力演化特性 |
| 5.3.3 升力与阻力系数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 小、大尺度泥沙颗粒周围的水流特性试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 物理模型试验 |
| 6.2.1 试验设置 |
| 6.2.2 试验方法 |
| 6.2.3 试验内容 |
| 6.3 小尺度泥沙床面受扰试验分析 |
| 6.3.1 断面流速变化 |
| 6.3.2 冲刷平衡深度和床面形态 |
| 6.3.3 能量谱变化 |
| 6.4 大尺度颗粒周围的流动特性 |
| 6.4.1 流场情况 |
| 6.4.2 时均流速 |
| 6.4.3 紊动强度 |
| 6.4.4 雷诺应力 |
| 6.4.5 紊动动能 |
| 6.5 EEMD-HHT 频谱分析 |
| 6.5.1 Hilbert 边际谱 |
| 6.5.2 Hilbert 边际能量谱 |
| 6.5.3 Hilbert 瞬时能量谱 |
| 6.5.4 Hilbert 总能量 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.1.1 小尺度泥沙床面 |
| 7.1.2 大尺度泥沙颗粒 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录一 EEMD-HHT 方法 |
| 致谢 |
（5）基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 基本原理 |
| 3 实 验 |
| 4 结 论 |
（6）抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 涡街流量计的测量原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 提高涡街流量计的测量精度的研究现状 |
| 1.3.2 实现低功耗的研究现状 |
| 1.3.3 抗强干扰的研究现状 |
| 1.4 课题来源和主要研究内容 |
| 第二章 涡街流量传感器输出信号模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 涡街流量信号模型 |
| 2.2.1 机理分析 |
| 2.2.2 实验 |
| 2.2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2.2 实验过程 |
| 2.2.3 建模过程 |
| 2.2.3.1 频谱分析 |
| 2.2.3.2 滤波器的设计 |
| 2.2.3.3 幅值概率密度分析 |
| 2.2.3.4 带宽分析 |
| 2.2.3.5 模型的数学表达式 |
| 2.3 传感器振动噪声信号模型 |
| 2.4 机械振动噪声信号模型 |
| 2.4.1 实验 |
| 2.4.1.1 实验设备 |
| 2.4.1.2 实验过程 |
| 2.4.2 建模过程 |
| 2.4.2.1 频谱分析 |
| 2.4.2.2 带宽分析 |
| 2.5 涡街流量传感器输出信号模型 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 数字信号处理方法的低功耗实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统硬件研制 |
| 3.2.1 系统框图 |
| 3.2.2 工作过程 |
| 3.3 系统软件研制 |
| 3.3.1 软件框图 |
| 3.3.2 主监控模块 |
| 3.3.3 计算模块 |
| 3.3.3.1 实数FFT 算法 |
| 3.3.3.2 频率处理 |
| 3.3.3.3 温压补偿 |
| 3.3.3.4 仪表系数校正 |
| 3.3.4 输出模块 |
| 3.3.4.1 电流输出 |
| 3.3.4.2 脉冲输出 |
| 3.4 标定结果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于单传感器的抗强干扰信号处理算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算功率极值法 |
| 4.2.1 原理说明 |
| 4.2.2 计算过程 |
| 4.2.3 算法验证 |
| 4.3 数字滤波结合自相关法 |
| 4.3.1 原理说明 |
| 4.3.2 计算过程 |
| 4.3.3 系统设计 |
| 4.3.3.1 硬件组成 |
| 4.3.3.2 软件研制 |
| 4.3.3.2.1 主监控模块 |
| 4.3.3.2.2 计算模块 |
| 4.3.4 实验结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于双传感器的抗强干扰信号处理算法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自适应噪声抵消算法 |
| 5.2.1 算法原理 |
| 5.2.2 算法验证 |
| 5.3 频域相减结合计算频率方差算法 |
| 5.3.1 算法原理 |
| 5.3.2 算法流程 |
| 5.3.3 动态截止幅值 |
| 5.3.4 频域相减 |
| 5.3.5 计算频率方差 |
| 5.3.6 低功耗信号处理系统 |
| 5.3.6.1 硬件研制 |
| 5.3.6.2 软件开发 |
| 5.3.7 实验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及申报的专利 |
（7）宽量程涡街流量计信号处理方法及其实现技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 涡街流量测量原理介绍 |
| 1.2 涡街流量计的主要研究内容 |
| 1.3 涡街信号检出器工作原理介绍 |
| 1.4 涡街流量计流场分布研究状况概述 |
| 1.4.1 钝体绕流问题研究现状 |
| 1.4.2 CFD 数值求解湍流模型研究现状 |
| 1.5 涡街流量计信号处理方法研究概述 |
| 1.5.1 涡街信号特点介绍 |
| 1.5.2 国内外涡街信号处理技术介绍 |
| 1.6 本课题的研究内容、研究方法与论文编排 |
| 1.6.1 论文研究内容 |
| 1.6.2 研究方法 |
| 1.6.3 论文编排 |
| 第二章 涡街流量计理论与技术基础综述 |
| 2.1 涡街现象的流体力学基础 |
| 2.1.1 流体的流动状态 |
| 2.1.2 流体的绕流和旋涡脱离机理 |
| 2.1.3 旋涡列的稳定性 |
| 2.1.4 流体的绕流力学特性 |
| 2.2 湍流分析的流体力学基础 |
| 2.3 涡街信号基本分析方法 |
| 2.3.1 涡街信号时域分析方法 |
| 2.3.1.1 涡街时域分析理论基础 |
| 2.3.1.2 涡街时域分析方法探讨 |
| 2.3.2 涡街信号频域分析方法 |
| 2.3.2.1 FFT 谱分析法的原理及特点 |
| 2.3.2.2 FFT 谱分析法处理涡街信号存在的问题研究 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 应力式涡街流量信号流场特性仿真 |
| 3.1 CFD 求解方法和FLUENT 仿真软件介绍 |
| 3.1.1 CFD 研究方法概述 |
| 3.1.2 FLUENT 仿真软件简介 |
| 3.2 涡街流场的数值仿真模型 |
| 3.2.1 雷诺平均运动方程模型（RANS） |
| 3.2.2 大涡模拟模型(LES) |
| 3.2.3 壁面函数与近壁模型 |
| 3.3 涡街流量计流场仿真研究 |
| 3.3.1 基于Reynolds 应力方程模型（RSM）的二维圆柱绕流仿真 |
| 3.3.2 基于LES 模型的三维梯形发生体绕流仿真 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 基于动量流量跟踪的信号处理方法研究 |
| 4.1 压电式检出器的电荷输出关系 |
| 4.2 涡街流量计动量流量关系 |
| 4.3 理想条件下涡街信号输出模型研究 |
| 4.4 含噪声的涡街流量计信号输出模型研究 |
| 4.5 基于动量流量跟踪的信号处理方法的提出 |
| 4.6 适合于动量流量跟踪的非线性滤波器模型研究 |
| 4.7 基于动量流量的跟踪控制策略 |
| 4.8 基于动量流量跟踪的信号处理方法验证 |
| 4.9 本章小节 |
| 第五章 涡街信号双通道处理方法的研究 |
| 5.1 提出双通道信号处理方法的原因 |
| 5.2 双通道信号处理方法设计原理 |
| 5.3 切换区间划分通道选择器决策依据 |
| 5.4 双通道信号处理方法的验证 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 基于双通道原理涡街流量计实现技术研究 |
| 6.1 仪表整体设计构架 |
| 6.2 前置放大电路的设计 |
| 6.2.1 压电式信号检出器等效电路 |
| 6.2.2 电荷放大器设计 |
| 6.3 双通道信号处理模块的滤波参数设计 |
| 6.4 数据处理模块设计 |
| 6.5 本章小节 |
| 第七章 涡街流量计试验系统设计以及数据分析 |
| 7.1 涡街信号处理模块试验方法概述 |
| 7.2 实验室在线调试方法与步骤 |
| 7.2.1 实验室流量装置介绍 |
| 7.2.2 实验室在线测试步骤 |
| 7.3 工厂标定测试 |
| 7.4 双通道涡街流量计标定结果与分析 |
| 7.4.1 50mm 口径气体检定结果与分析 |
| 7.4.2 100mm 口径液体检定结果与分析 |
| 7.5 试验结果总结 |
| 7.6 涡街流量计标定结果不确定分析 |
| 7.6.1 不确定度概念 |
| 7.6.2 液体涡街流量计不确定度分析 |
| 7.6.3 气体涡街流量计不确定度分析 |
| 7.6.4 涡街流量计标定数据的不确定度计算 |
| 7.7 本章小节 |
| 第八章 结论和展望 |
| 8.1 论文主要完成的工作 |
| 8.2 论文的创新点 |
| 8.3 对今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 国内涡街流量计产品测量范围 |
| 附录二 基于双通道方法涡街流量计测量范围 |
| 附录三 基于双通道方法涡街流量计样机 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间所完成的项目 |
| 致谢 |
（8）小波分析在火电厂计算机流量检测系统中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景 |
| 1.2 火力发电厂流量检测现状 |
| 1.3 本课题的目的与研究内容 |
| 2 涡街信号检测与处理 |
| 2.1 涡街流量计工作原理 |
| 2.2 涡街信号构成分析 |
| 2.3 光纤检测方式的理论基础 |
| 2.3.1 光波在光纤中的传输 |
| 2.3.2 光纤微弯耗散理论 |
| 2.3.3 光纤传感技术的特点 |
| 2.4 基于小波分析的信号处理 |
| 2.4.1 连续小波变换 |
| 2.4.2 离散小波变换 |
| 2.4.3 多分辨率分析与正交小波变换 |
| 3 基于BP 网络的涡街信号预测 |
| 3.1 人工神经网络理论简介 |
| 3.1.1 人工神经元模型 |
| 3.1.2 神经网络基本结构 |
| 3.1.3 BP 网络学习规则 |
| 3.2 BP 神经网络预测模型 |
| 3.2.1 BP 神经网络构建 |
| 3.2.2 神经网络输入、输出变量的选取 |
| 3.2.3 BP 神经网络的隐层数及隐层节点数 |
| 3.2.4 BP 网络结构 |
| 3.3 最优小波的构造 |
| 4 虚拟仪器技术 |
| 4.1 虚拟仪器概述 |
| 4.1.1 虚拟仪器的结构 |
| 4.1.2 虚拟仪器的特点 |
| 4.2 多线程编程技术 |
| 4.3 DATASOCKET 技术 |
| 5 LABWINDOWS 下检测系统的开发 |
| 5.1 LABWINDOWS/CVI 软接口介绍 |
| 5.2 LABWINDOWS/CVI 与MATLAB 的混合编程 |
| 5.3 检测系统硬件配置 |
| 5.3.1 漩涡发声体 |
| 5.3.2 传感器的选择与放置 |
| 5.3.3 光源选择 |
| 5.3.4 信号传输配置 |
| 5.4 服务器端程序设计 |
| 5.4.1 数据采集配置 |
| 5.4.2 服务器端程序 |
| 5.5 客户端程序设计 |
| 5.5.1 界面设计 |
| 5.5.2 客户端程序 |
| 5.5.3 网络通信设计 |
| 5.6 仿真结果与误差分析 |
| 5.6.1 系统仿真 |
| 5.6.2 误差分析 |
| 6 结果与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）智能涡街流量计及其HART通信协议的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的来源 |
| 1.1.1 存在问题 |
| 1.1.2 改进目标 |
| 1.2 涡街流量计的国内外发展概况 |
| 1.2.1 国外发展概况 |
| 1.2.2 国内发展概况 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 1.4 本文的体系结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 涡街流量计简介 |
| 2.1 涡街流量计工作原理 |
| 2.2 涡街流量计的组成和结构 |
| 2.2.1 涡街流量计的组成 |
| 2.2.2 涡街流量计的结构 |
| 2.3 涡街流量计优点与局限性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 MSP430F2274芯片特性说明 |
| 3.1 MSP430单片机概述 |
| 3.1.1 MSP430单片机的特点 |
| 3.2 MSP430F2274芯片特性说明 |
| 3.2.1 芯片外观及内部功能框图 |
| 3.2.2 芯片特性说明 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 智能涡街流量计系统设计 |
| 4.1 系统概述 |
| 4.1.1 系统硬件结构功能图 |
| 4.2 前置放大电路设计 |
| 4.3 低功耗电源模块设计 |
| 4.3.1 电源模块设计 |
| 4.4 温度和压力采集模块设计 |
| 4.4.1 测温电路设计 |
| 4.4.2 压力信号采集电路设计 |
| 4.5 单片机外围电路设计 |
| 4.5.1 微处理器与 EEPROM存储器的连接电路 |
| 4.5.2 单片机与按键显示模块电路 |
| 4.5.3 单片机掉电检测与电池电压监测电路 |
| 4.6 系统软件设计 |
| 4.6.1 系统工作过程分析 |
| 4.6.2 软件总体结构 |
| 4.6.3 流量测量与相关算法 |
| 4.6.3 按键部分设计 |
| 4.6.5 LCD显示模块设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 HART通信模块的研究 |
| 5.1 HART协议概述 |
| 5.1.1 HART协议物理层规范 |
| 5.1.2 HART协议数据链路层规范 |
| 5.1.3 HART协议的应用层规范 |
| 5.1.4 HART协议的优势 |
| 5.2 HART通信模块的硬件接口设计 |
| 5.2.1 AD421原理及其应用 |
| 5.2.2 A5191HRT及其附属电路 |
| 5.3 HART模块通信软件的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统仿真测试 |
| 6.1 电路功耗分析 |
| 6.2 实验测试结果及分析 |
| 6.3 系统交互界面设计 |
| 6.4 HART通信测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读学位期间发表的论文目录 |
| 附录2 各模块电路图 |
| 附录3 HART软件流程图 |
| 附录4 程序部分 |
（10）柔性管涡激振动的模型实验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 深海CO_2 掩埋的需求 |
| 1.1.2 深海石油开发的需求 |
| 1.1.3 涡激振动研究的必要性 |
| 1.2 国内外研究的历史及现状 |
| 1.2.1 振动信号分析方法研究现状 |
| 1.2.2 涡激振动的理论研究 |
| 1.2.3 涡激振动的实验研究 |
| 1.2.4 涡激振动的数值模拟 |
| 1.3 本人完成的工作 |
| 1.3.1 涡激振动基础研究综合 |
| 1.3.2 振动信号分解、分析方法改进 |
| 1.3.3 涡激振动物理模型实验 |
| 1.3.4 数值模拟仿真 |
| 2. 涡激振动基础知识 |
| 2.1 旋涡发放机理 |
| 2.2 涡激振动相关常识、参数 |
| 2.2.1 涡激升力与阻力 |
| 2.2.2 泻涡脱落形态与雷诺数的关系 |
| 2.2.3 泻涡发放相关参数 |
| 2.2.4 耦合运动相关参数 |
| 2.3 自激振动 |
| 2.3.1 自激系统线性化运动方程 |
| 2.3.2 自激振动的响应特性 |
| 2.4 受迫振动 |
| 2.5 “锁振（Lock-in）” |
| 2.6 泻涡发放形态 |
| 2.7 本章小结 |
| 3. 瞬时频率—能量信号分析方法 |
| 3.1 傅立叶变换法 |
| 3.2 小波变换法 |
| 3.3 Hilbert-Huang 信号分解方法 |
| 3.4 基于带通滤波原理的信号分解方法 |
| 3.4.1 希尔伯特变换 |
| 3.4.2 带通滤波方法与希尔伯特变换的结合 |
| 3.4.3 FEMD 信号分解方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4. 涡激振动信号分析方法的改进 |
| 4.1 非模态项的分解 |
| 4.1.1 信号的非线性和非平稳性 |
| 4.1.2 瞬时位移、振幅的均方根值 |
| 4.1.3 傅立叶能量谱分析的缺陷 |
| 4.1.4 非模态项的定义 |
| 4.1.5 分解标准的选定 |
| 4.1.6 有限时间窗函数的确定 |
| 4.1.7 “最大特征时间窗”函数 |
| 4.1.8 非模态项的分解步骤 |
| 4.2 改进的基于带通滤波的信号分解方法 |
| 4.2.1 3D 瞬时频率—能量分析的意义 |
| 4.2.2 固有模态函数定义的不足 |
| 4.2.3 固有模态函数的再定义 |
| 4.3 改进的基于带通滤波技术的模态分解方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 涡激振动物理模型实验 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.1.1 自激振动实验目的 |
| 5.1.2 受迫振动实验目的 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.2.1 实验水槽及机械设备 |
| 5.2.2 应变测量仪器、传感器 |
| 5.2.3 大跨度弹性管系统 |
| 5.2.4 小跨度弹性管系统 |
| 5.3 实验方案 |
| 5.3.1 大跨度柔性管实验预准备 |
| 5.3.2 大跨度柔性管自由振动实验方案 |
| 5.3.3 小跨度柔性管受迫振动实验方案 |
| 6 物理模型实验结果的瞬时频率-能量分析 |
| 6.1 实验数据处理方法 |
| 6.2 涡激振动模态分析 |
| 6.3 涡激振动瞬时频率-能量分析 |
| 6.3.1 涡激振动瞬时频率—能量分析必要性 |
| 6.3.2 新瞬时频率-能量分析方法在涡激振动中的应用 |
| 6.4 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 数值模拟方法 |
| 7.1 雷诺平均N-S 方程 |
| 7.2 湍流模型 |
| 7.2.1 直接数值模拟(DNS) |
| 7.2.2 雷诺时均法(RANS) |
| 7.2.3 非定常雷诺时均法(URANS)和其它湍流模型 |
| 7.2.4 大涡模拟(LES) |
| 7.3 数值求解及离散方法 |
| 7.3.1 有限体积法 |
| 7.3.2 数值离散格式 |
| 7.4 运动、变形的数值方法 |
| 7.4.1 运动、变形解决方案 |
| 7.4.2 动网格方法 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 流固耦合的数值模拟 |
| 8.1 流固耦合计算模式 |
| 8.1.1 流固耦合简介 |
| 8.1.2 流固耦合求解方式 |
| 8.1.3 交界面网格匹配 |
| 8.2 细长管系统计算模式 |
| 8.2.1 细长管系统响应 |
| 8.2.2 结构有限元模型 |
| 8.3 细长立管的涡激振动力求解 |
| 8.3.1 离散涡方法 |
| 8.3.2 尾流振子半经验模型 |
| 8.3.3 时域方法 |
| 8.4 CFX 数值计算的可行性 |
| 8.4.1 流体计算可靠性 |
| 8.4.2 流固耦合计算 |
| 8.4.3 涡激振动计算改进 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 细长弹性管自激振动的数值模拟 |
| 9.1 概述 |
| 9.2 数值水槽的构建 |
| 9.2.1 数值计算合理化设定 |
| 9.2.2 边界条件设定 |
| 9.3 网格的划分 |
| 9.3.1 网格拓扑结构 |
| 9.3.2 网格敏感性分析 |
| 9.3.3 网格大变形解决方案 |
| 9.4 湍流模型的选择 |
| 9.5 涡激共振频率分析 |
| 9.5.1 本征振动模态及频率 |
| 9.5.2 振动信号预处理 |
| 9.5.3 实验结果对比 |
| 9.5.4 振动模态可视化 |
| 9.6 管体变形及泻涡发放形态 |
| 9.6.1 管体局部变形 |
| 9.6.2 泻涡脱落形态 |
| 9.7 管内附加流动的先验型数值模拟尝试 |
| 9.7.1 管内流动研究意义 |
| 9.7.2 数值模型建立 |
| 9.7.3 管内流体流动对振动幅值及振动频率的影响 |
| 9.8 本章小结 |
| 10. 小跨度弹性管的受迫振动的数值模拟 |
| 10.1 概述 |
| 10.2 数值水槽的构建 |
| 10.2.1 数值模拟方案 |
| 10.2.2 边界条件设定 |
| 10.2.3 网格拓扑结构 |
| 10.3 受迫振动数值模拟 |
| 10.4 涡激共振频率分析 |
| 10.4.1 受迫振摇面内本征振动模态及频率 |
| 10.4.2 垂直于受迫振摇面内本征振动模态的可视化 |
| 10.4.3 垂直于受迫振摇面的本征振动模态及频率 |
| 10.5 泻涡发放形态以及涡激管内流动 |
| 10.6 速度等势面表征模态 |
| 10.7 波—流联合作用的数值模拟尝试 |
| 10.7.1 模型实验的数值模拟拓展 |
| 10.7.2 基本假设和理论公式 |
| 10.7.3 数值模拟实现 |
| 10.7.4 数值模拟结果分析 |
| 10.8 本章小结 |
| 11. 多弹性管（群）系统的数值模拟尝试 |
| 11.1 多弹性管系统研究的必要性 |
| 11.1.1 管体相互碰撞 |
| 11.1.2 WIO 和VIV 强化作用 |
| 11.2 数值水槽的构建 |
| 11.2.1 数值模拟方案 |
| 11.2.2 边界条件设定以及网格拓扑结构 |
| 11.3 双管系统的数值模拟 |
| 11.3.1 相邻管体间自由水面形状 |
| 11.3.2 涡激振动消减和加强 |
| 11.3.3 双管系统的泻涡发放形态 |
| 11.4 四管系统的数值模拟 |
| 11.5 本章小结 |
| 12. 全文总结与研究展望 |
| 12.1 全文结论 |
| 12.2 本文创新点 |
| 12.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间参加的研究项目 |
| 在学期间所获奖励 |
| 博士在读期间发表论文列表 |
四、基于小波分析的受扰涡街流量信号处理（论文参考文献）
- [1]强管道振动下涡街流量计的信号建模与处理方法[D]. 邵春莉. 合肥工业大学, 2017(08)
- [2]基于多传感器信息融合的涡街信号处理方法研究[D]. 曾瑶. 浙江大学, 2016(08)
- [3]非稳定工况下对旋风机噪声数值模拟及实验研究[D]. 贺卫晋. 中国矿业大学, 2014(04)
- [4]考虑尺度效应的泥沙颗粒周围水动力特性研究[D]. 曹永港. 天津大学, 2012(05)
- [5]基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法[J]. 赵栋,吴红艳,唐璜. 仪器仪表学报, 2011(05)
- [6]抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D]. 罗清林. 合肥工业大学, 2010(06)
- [7]宽量程涡街流量计信号处理方法及其实现技术的研究[D]. 陈洁. 上海大学, 2010(01)
- [8]小波分析在火电厂计算机流量检测系统中的应用[D]. 陈治军. 重庆大学, 2009(12)
- [9]智能涡街流量计及其HART通信协议的研究[D]. 杜秀娟. 烟台大学, 2009(07)
- [10]柔性管涡激振动的模型实验及数值模拟研究[D]. 陈正寿. 中国海洋大学, 2009(11)