基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计

发布时间：2019-02-15 05:18

【摘要】：针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中含有多次谐波的复杂高频周期信号,以及FFT(Fast Fourier Transform)法对轧辊偏心信号分析的局限性,研究了一种基于四阶累积量的Root-MUSIC(Multiple Signal Classification)法和Prony法相结合的轧辊偏心信号估计新方法.利用基于四阶累积量的Root-MUSIC法准确估计出偏心谐波的频率及谐波的个数,同时由Root-MUSIC求得的根直接使用Prony方法估计出偏心信号的各次谐波幅值和相位.仿真结果和实验结果也验证了结合方法的可行性和有效性,在信噪比较低的情况下仍具有较高的频谱分辨率和估计精度,能准确地同时估计出偏心谐波的频率、幅值及相位,尤其在频率分辨率和抗噪声上具有FFT法无法比拟的优越性.
[Abstract]:The roller eccentricity signal is a complex high-frequency periodic signal mixed with various random disturbances with multiple harmonics, and the limitation of FFT (Fast Fourier Transform) method for the analysis of roller eccentricity signal is also discussed. A new method of roller eccentricity signal estimation based on fourth order cumulant Root-MUSIC (Multiple Signal Classification) method and Prony method is studied. The frequency and number of eccentricity harmonics are estimated accurately by Root-MUSIC method based on fourth-order cumulant, and the amplitude and phase of eccentricity signal are estimated by Prony method directly from the root obtained by Root-MUSIC. The simulation results and experimental results also verify the feasibility and effectiveness of the combined method. It still has high spectral resolution and estimation accuracy under low SNR, and can accurately estimate the frequency, amplitude and phase of the eccentricity harmonics at the same time. Especially in frequency resolution and anti-noise, the FFT method can not be compared with the advantages of the method.
【作者单位】： 北京科技大学自动化学院;北华大学电气信息工程学院;
【基金】：北京市重点学科建设项目(No.XK100080537)
【分类号】：TG333.17;TN911.7

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 高培生;谷湘文;吴为麟;;基于求根多重信号分类和遗传算法的谐波间谐波频谱估计[J];电工技术学报;2008年06期

2 梁应敞,王树勋;高阶累积量在谱估计中的应用[J];电子学报;1992年04期

3 齐国清,贾欣乐;插值FFT估计正弦信号频率的精度分析[J];电子学报;2004年04期

4 吴云韬,侯朝焕,王荣,孙小东;一种基于高阶累积量的近场源距离、频率和方位联合估计算法[J];电子学报;2005年10期

5 李新;程纯东;张淮清;;基于实值Root-MUSIC和Prony算法的间谐波参数估计[J];电力自动化设备;2012年11期

6 张经纬;周念成;杨芳;郭春秀;;基于四阶累积量的多信号分类法间谐波检测研究[J];继电器;2008年07期

7 李勇;刘相华;王君;胡贤磊;阎魁;金光毅;;轧辊偏心及其控制问题的分析与展望[J];轧钢;2006年05期

相关博士学位论文 前1条

1 李勇;板带轧机轧辊偏心控制的研究[D];东北大学;2008年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 邵怀宗;袁祥荆;吴颖;彭启琮;;小型化通信电台综合测试系统的设计研究[J];兵工学报;2009年10期

2 张巍巍;王京;;板带厚度控制系统中引起混沌的条件论证[J];北京科技大学学报;2011年09期

3 康晓涛,黄家才,石要武;高分辩率谐波恢复的互四阶累计量的Pisarenko方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年02期

4 陈先中;柳瑾;;FMCW微波液位测量的快速频率估计算法[J];传感技术学报;2005年04期

5 王一夫;许鹏;杨小林;韩宇;;周期信号的频率检测方法研究[J];长沙通信职业技术学院学报;2011年01期

6 张智翼;李赞;裴昌幸;蔡觉平;;流星余迹极低信噪比通信技术[J];电讯技术;2007年02期

7 张晓明;陈禾;仲顺安;;脉冲多普勒小型数字化中频接收机的设计与实现[J];电讯技术;2008年11期

8 蔡涛;段善旭;刘方锐;;基于实值MUSIC算法的电力谐波分析方法[J];电工技术学报;2009年12期

9 姚颖;陈锐;孙连跃;;基于TLS-ESPRIT和PRONY算法的间谐波分析[J];电工技术;2010年05期

10 石立新;韩桂英;于为民;;一种正弦波信号频率幅值的高精度估计方法[J];大连民族学院学报;2007年05期

相关会议论文 前5条

1 陆辉;何春;周先敏;杨逸;;一种高精度时频联合正弦波频率估计算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（下册）[C];2008年

2 李杨;张宁;杨强;;基于最大偏差准则的频率估计修正常数选择方法[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年

3 黄翔东;王兆华;;全相位FFT谱与传统FFT谱对比实验研究[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年

4 张庆国;;一种改进的单频信号快速频率估计方法[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年

5 杨志坚;丁康;;一种提高频率分辨率的调制FFT算法[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前10条

1 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年

3 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年

4 林慧斌;离散频谱校正理论的抗噪性能研究及其在工程中的应用[D];华南理工大学;2010年

5 张志成;阵列信号多维参数估计理论与方法研究[D];吉林大学;2011年

6 王立国;近场源参数估计算法研究[D];吉林大学;2011年

7 常虹;宽带侦收方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

8 赵静;电能质量扰动信号检测与识别算法研究[D];西南交通大学;2011年

9 江亚群;电能质量参数检测算法的研究[D];湖南大学;2009年

10 温和;新型窗函数与改进FFT谐波分析方法及应用研究[D];湖南大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨华;基于FPGA的测频技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张楠;雷达侦察接收机中的信号处理设计[D];西安电子科技大学;2011年

3 江连运;动态AGC在平整机恒压力控制系统中的应用研究[D];太原科技大学;2011年

4 刘勇;数传接收机故障诊断仪设计与实现[D];电子科技大学;2011年

5 袁俊榆;基于单比特和近似核FFT的瞬时测频算法及FPGA实现[D];电子科技大学;2011年

6 陈益亮;激光干涉粒子成像测量技术的理论与实验研究[D];天津大学;2010年

7 袁金库;基于ARM7的压电陶瓷换能器导纳圆测量仪的研制[D];天津大学;2010年

8 孙洪亮;近场源参数联合估计算法仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

9 张媛;突发数据传输中的同步技术研究[D];南京理工大学;2012年

10 毛新农;基于PC平台短波通信基带串行调制解调器的构造与实现[D];北京邮电大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 何风华;小波分析在信号消噪中的应用[J];兵工自动化;2002年06期

2 李育苗;冷轧机中偏心信号补偿的分析与仿真[J];北京科技大学学报;1989年03期

3 罗永军,王长松,刘江,张杰,李江洁,孙克;热连轧机AGC系统的动态仿真[J];北京科技大学学报;2004年02期

4 王为人;王正林;孙一康;;多分辨小波控制器在轧辊偏心控制中的应用[J];北京科技大学学报;2005年06期

5 张延华,刘相华,王国栋;基于小波变换的轧辊偏心分析与仿真[J];东北大学学报;2004年07期

6 祁才君,王小海;基于插值FFT算法的间谐波参数估计[J];电工技术学报;2003年01期

7 丁屹峰,程浩忠,吕干云,占勇,孙毅斌,陆融;基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计[J];电工技术学报;2005年10期

8 高培生;谷湘文;吴为麟;;基于求根多重信号分类和遗传算法的谐波间谐波频谱估计[J];电工技术学报;2008年06期

9 蔡涛;段善旭;刘方锐;;基于实值MUSIC算法的电力谐波分析方法[J];电工技术学报;2009年12期

10 杨拴科,何卫锋;非同步采样对电力系统谐波分析精度影响的仿真研究[J];电工技术杂志;2003年05期

相关博士学位论文 前1条

1 杨景明;IGC650HCW冷带轧机控制系统关键技术研究[D];燕山大学;2000年

相关硕士学位论文 前4条

1 杨秋霞;冷带轧机液压厚控系统设计及轧辊偏心补偿应用研究[D];燕山大学;2003年

2 蔡召君;冷连轧机厚度控制的研究与应用[D];河北工业大学;2006年

3 何凌云;热连轧轧辊偏心补偿算法及仿真研究[D];东北大学;2006年

4 周涛;冷带轧机轧辊偏心补偿控制关键技术研究[D];燕山大学;2007年

，

本文编号：2423008