Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zastosowanie analizy bispektralnej w diagnostyce silników indukcyjnych klatkowych

100%

Tulicki J. , Sułowicz M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

tom Nr 3 (111)

95--99

PL

W artykule przedstawiono niezbędne podstawy teoretyczne, wyniki analiz oraz najważniejsze spostrzeżenia i wnioski dotyczące zastosowania transformaty bispektralnej w nieinwazyjnej diagnostyce maszyny indukcyjnej, pracującej w stanie ustalonym. Ocenie poddano efektywność zastosowania bispectrum w analizie sygnałów prądu stojana, napięcia proporcjonalnego do strumienia unipolarnego oraz ciśnienia akustycznego. Obiektem badań był silnik typu Sg112M-4 o mocy 4kW. Do celów pomiarowych zastosowano zmodyfikowane fabrycznie wirniki o różnym poziomie asymetrii elektrycznej. Pomiary i analizy wykonano dla silnika symetrycznego, silnika z uszkodzonym jednym prętem klatki wirnika, uszkodzeniem dwóch prętów oraz silnika z ekscentrycznością dynamiczną. W artykule zawarto najistotniejsze wyniki obliczeń, odniesione do silnika symetrycznego pracującego przy obciążeniu momentem znamionowym. Analizy numeryczne wykonano za pomocą opracowanych przez autorów funkcji przekształcenia bispektralnego w pakiecie Matlab. Przedstawione wyniki badań dla maszyny z wybranymi typami niesymetrii wirnika, pozwoliły określić przydatność transformaty wyższego rzędu, w rozróżnieniu wybranych uszkodzeń silnika indukcyjnego.

EN

The paper presents the knowledge basis, analysis results and the most important observations concerning the application of the bispectral transformation in the non-invasive diagnostic of induction motor under the steady state operation. The effectiveness of the bispectral in an analysis of signals: stator currents, voltage corresponding to the unipolar flux and sound pressure, was assessed. The machine that was researched and numerically analysed was the motor Sg112M-4 of 4kW nominal power. It was investigated on the laboratory test bench under various failure cases and different load. The conducted measurements concern the following cases: symmetrical motor, motor with damaged one rotor bar, two rotor bars and with a dynamic eccentricity. The paper contains the most important analysis results related to the symmetrical motor working with the nominal torque. The analysis was performed with the using of bispectral transformation function prepared in the Matlab software. The presented methodology and the test results of the investigated motor confirmed the method usability in an individual failure distinction of induction motor.

2

Wykorzystanie bispektrum w diagnostyce wibroakustycznej

84%

Radkowski S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

tom R. 51, nr 9 bis

227--230

PL

W pracy przebadano zagadnienie czułości metod nieliniowych i ich wykorzystania w zadaniu wykrywania cech uszkodzeń na przykładzie detekcji sprzężeń częstotliwościowych. Dodatkowo przedyskutowano charakterystyki nieklasycznej nieliniowości. Następnie zaprezentowano techniki analizy bispektralnej odwołując się do wykorzystania widm wyższych rzędów w badaniu różnych typów sprzężeń, w sygnałach ze zmodulowanymi parametrami i bez modulacji. Na koniec zilustrowano różnice pomiędzy kwadratową, sześcienną i parametryczną interakcją.

EN

In the paper the sensitivity of nonlinear methods to the detection of damage features like frequency coupling is investigated. Additionally the characteristics of nonclassical nonlincarity arc discussed. Next the bispectral analysis, a technique based on higher-order spectra is presented andapplied to explore for different coupling types, both with and without modulation phenomena. At the end the distinctions between quadratic or cubic and parametric interaction arc illustrated.

3

Statystyki wyższych rzędów w identyfikacji sygnałów radarów impulsowych

84%

Pieniężny A. , Kawalec A. , Fornalik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 9

34-36

PL

W artykule przedstawiono eksperymenty zmierzające do wykorzystania statystyk wyższych rzędów w procedurach identyfikacji źródeł emisji radarowych. Badania miały na celu testy ''wrażliwości" wybranych statystyk wyższych rzędów na cechy indywidualne źródła emisji. Uwagę skupiono na metodach bazujących na analizie parametrów pojedynczego impulsu emisji radarowej.

EN

The paper presents experiments on the use of higher order statistics in the procedures of identification of radar emitters. Studies aimed at testing "sensitivity" of higher order statistics of selected characteristics of the individual sources of emissions. Attention is focused on methods based on analysis of parameters of single-pulse radar emissions.

4

Intent based recognition of walking and ramp activities for amputee using sEMG based lower limb prostheses

84%

Hussain T. , Iqbal N. , Maqbool H. F. , Khan M. , Awad M. I. , Dehghani-Sanij A. A.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

tom Vol. 40, no. 3

1110--1123

EN

The use of surface electromyogram (sEMG) has grown in the field of gait analysis, prostheses and exoskeleton. Surface electromyogram can directly reflect the human intention for locomotion modes and can be used as a source of control for lower limb prosthesis. The variations factors such as non-Gaussian nature of sEMG signal and mobility of amputees have been observed to degrade the activity recognition performance. This study investigates the properties of the sEMG signal with the purpose of determining the discriminant features to classify the feature space into various activities especially in the context of amputees. To address the variations in activity recognition performance, this study proposed the magnitude of bispectrum as a novel feature extraction method that is invariant to the variations factors and an unsupervised feature reduction method was used to extract the discriminant features. Furthermore, sEMG signals from eleven wearable sensors located on the lower limb muscles were recorded from six subjects including four able-bodies, one unilateral transti-bial, and one unilateral transfemoral amputee during walking and ramp activities. Distinct muscles were selected using the L1-norm method. Effective classifier namely support vector machine and linear discriminant analysis were used to classify the multi-class sEMG signal patterns. The experimental results consistently showed an average accuracy of 99.7%. Further evaluation on three different types of prostheses revealed that the proposed method is more robust compared to the existing methods. The promising results of this study can be applied potentially in the control of lower limb wearable devices such as prostheses/ exoskeletons.

5

Zastosowanie widm wyższych rzędów w detekcji nieliniowości systemów

84%

Jasiński M. , Radkowski S.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2010

|

tom z. 5/81

65-72

PL

Cenność informacji zawartej w widmach wyższych rzędów polega na tym, że pozwalają one badać statystyczne zależności pomiędzy poszczególnymi składowymi widma oraz wykrywać składowe powstałe w wyniku występowania efektów nieliniowych, ich rodzaju i dodatkowych sprzężeń zwrotnych związanych z powstającymi uszkodzeniami. Wynika to z faktu, że w odróżnieniu od widma mocy, które jest dodatnie rzeczywiste, funkcje widm wyższych rzędów są wielkościami zespolonymi, zachowującymi informację zarówno o rozkładzie mocy względem poszczególnych składowych widma jak i o zmianach fazy. Zauważmy, że naturalnym rozszerzeniem tego spojrzenia jest zadanie określania typu i wielkości nieliniowości na podstawie analizy gęstości rozkładu prawdopodobieństwa odpowiedzi układu nieliniowego. Praca zawiera analizę widmową wyższych rzędów.

EN

The value of the information contained in higher order spectra is connected with the fact that higher order spectra enable examination of statistical relations between individual components of the spectrum while also enabling detection of the components which have emerged as a result of non-linear effects, their type and the additional feedback associated with the emerging defects. The reason for this is the fact that in contrast with the power spectrum, which is positive in real terms, the functions of higher order spectra are complex values which retain the information on both, power distribution to respective spectrum components as well as change of phase. Let us note that such a view is further expanded on in the task of defining the type and the extent of non-linearity while relying on the analysis of the probability distribution density in a non-linear system’s response. The paper includes the analysis of higher order spectra.

6

Use of vibroacoustic diagnostics in technical state assessment: Bayesian approach

67%

Radkowski S. , Gumiński R.

Journal of KONES

|

2007

|

tom Vol. 14, No. 4

373-382

EN

The goal of the paper is to develop a new method of system operation assessment required for maintaining high level of reliability of complex systems, where the basis of such strategy is procedure relying on the results of comparative research performed with the use of diagnostic models considering the state of developing degradation of their critical elements. To this aim was adopted and presented in this paper a Bayesian probabilistic framework for technical state assessment. The idea is to search for most informational diagnostic signal, by comparing the relative probabilities and utility function for any kind of failure and proper chosen diagnostic experiment. The Bayesian approach is shown. to take into account: 1. the decision analysis with given information -prior analysis; 2. the decision analysis with new information - posterior analysis; 3. the decision analysis with unknown information - pre- posterior analysis. Es example is considered the procedure of updating in material strength testing. The method of solving the problem described in the paper enables foreseeing the subsequent stages of defect development, thus enabling operational decisions to be made in a manner similar to the procedures applied for use of systems designed according to the "damage tolerant"principle.

PL

Celem opracowania jest prezentacja nowej metody oceny funkcjonowania systemu dla zachowania wysokiego poziomu niezawodności złożonego układu. Bazę systemu stanowią rezultaty badań porównawczych z wykorzystaniem modeli diagnostycznych uwzględniających rozwój procesów degradacji krytycznych elementów systemu. W tym celu została adaptowana i przedstawiona w referacie propozycja wykorzystania metody Bayesa w ocenie stanu technicznego. Myślą przewodnią jest poszukiwanie najbardziej informacyjnego sygnału diagnostycznego przez porównanie prawdopodobieństw warunkowych i funkcji użyteczności dla różnych uszkodzeń i odpowiednio wybranych eksperymentów diagnostycznych. Ujęcie bayesowskie jest ukazane w przypadku uwzględnienia: 1. w analizie decyzyjnej informacji apriorycznej; 2. w analizie decyzyjnej dostępu do informacji aposteriorycznej; 3. w analizie decyzyjnej w wariancie dysponowania ,,nieznaną" informacją - analizapreposterioryczna. Jako przykład jest rozważana procedura bayesowskiego uaktualniania za pomocą testowania wytrzymałościowych właściwości materiału. Metoda rozwiązania opisana w pracy pozwala przewidzieć kolejne etapy rozwoju uszkodzenia, co umożliwia podejmowanie decyzji eksploatacyjnych w sposób podobny do procedur zastosowanych w systemach projektowania według zasad "damage tolerant".

7

Use of Hilbert-Huang transform of a vibroacoustic signal in the research related to the gigacycle fatigue process

67%

Gontarz S. , Jasiński M. , Radkowski S.

Diagnostyka

|

2009

|

tom nr 4(52)

85-92

EN

The purpose of this paper is to develop, for highly-resistant materials, a method of forecasting and analysis of gigacycle fatigue durability (108-109 cycles) relying on vibroacoustic signal analysis. The proposed method involves use of results of vibroacoustic signal analysis obtained during accelerated fatigue tests conducted in dedicated test bed constructed specially for this purpose and operating in the frequency range of 10 kHz which corresponds to the resonance frequency of vibration of samples. Let us note that the process of defect formation may lead to both, the intensification of non-linear phenomena as well as the occurrence of non-stationary effects even if during the early stages the intensity of defects is small while the growth of the level of vibration and noise is negligible, as contrasted with emergency states. A useful method is to test the higher order spectra, which respectively define the non-linear effects. The conducted analyses point to high usability of Hilbert spectrum through the EMD examining the non-stationary character of signals. The main goal of these investigations is to examine the signal processing method for gigacycle fatigue durability and impact of dynamic stress. Efficient signal analysis would be especially important for high frequency loading which dominates in rotating machinery diagnosis.

PL

Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej (108-109 cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 10 kHz, odpowiadającym częstotliwości drgań własnych próbek. Zauważono, że proces kształtowania się uszkodzenia może prowadzić zarówno do nasilenia zjawisk nieliniowych jak również do wystąpienia efektów niestacjonarnych nawet wtedy, kiedy podczas wczesnych stadiów uszkodzeń ich intensywność jest mała a wzrost poziomu drgań i szumu jest pomijalny, porównując go z poziomem przy stanach zagrożenia. Użyteczna jest w tym wypadku metoda widm wyższego rzędu, która odpowiednio definiuje efekty nieliniowe. Zamieszczone w publikacji analizy wskazują na dużą użyteczność widm Hilberta a w szczególności empirycznej dekompozycji sygnału (EMD), która pozwala na analizę niestacjonarnego charakteru sygnału. Głównym celem badań było znalezienie skutecznej metody przetwarzania sygnałów dla gigacyklowych wytrzymałościowych procesów zmęczeniowych oraz zbadanie wpływu obciążeń dynamicznych. Efektywny sposób analizy sygnału jest szczególnie ważny w diagnostyce maszyn obrotowych gdzie występują wysoko częstotliwościowe obciążenia.

8

Stator winding fault detection of permanent magnet synchronous motors based on the bispectrum analysis

67%

Pietrzak P. , Wolkiewicz M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

tom Vol. 70, nr 2

art. no. e140556

EN

The popularity of high-efficiency permanent magnet synchronous motors in drive systems has continued to grow in recent years. Therefore, also the detection of their faults is becoming a very important issue. The most common fault of this type of motor is the stator winding fault. Due to the destructive character of this failure, it is necessary to use fault diagnostic methods that facilitate damage detection in its early stages. This paper presents the effectiveness of spectral and bispectrum analysis application for the detection of stator winding faults in permanent magnet synchronous motors. The analyzed diagnostic signals are stator phase current, stator phase current envelope, and stator phase current space vector module. The proposed solution is experimentally verified during various motor operating conditions. The object of the experimental verification was a 2.5 kW permanent magnet synchronous motor, the construction of which was specially prepared to facilitate inter-turn short circuits modelling. The application of bispectrum analysis discussed so far in the literature has been limited to vibration signals and detecting mechanical damages. There are no papers in the field of motor diagnostic dealing with the bispectrum analysis for stator winding fault detection, especially based on stator phase current signal.

9

Application of triple correlation and bispectrum for interference immunity improvement in telecommunications systems

67%

Molchanov P. , Totsky A.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2008

|

tom Vol. 18, no 3

361-367

EN

This paper presents a new noise immunity encoding/decoding technique by using the features of triple correlation and bispectrum widely employed in digital signal processing systems operating in noise environments. The triple correlationand bispectrum-based encoding/decoding algorithm is tested for a digital radio telecommunications binary frequency shift keying system. The errorless decoding probability was analyzed by means of computer simulation for the transmission and reception of a test message in a radio channel disturbed by both additive white Gaussian noise (AWGN) and a mixture of an AWGN and an impulsive noise. Computer simulation results obtained for varying and less than unity signal-to-noise ratios at the demodulator input demonstrate a considerable improvement in the noise immunity of the technique suggested in comparison with the traditional redundant linear block encoding/decoding technique.