振动与冲击2021,Vol.40Issue(12) :15-22.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.003

二维双阱势系统随机共振机理研究及应用

A study and application of stochastic resonance mechanism in a two-dimensional bistable potential system

张刚 徐浩 张天骐
振动与冲击2021,Vol.40Issue(12) :15-22.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.003

二维双阱势系统随机共振机理研究及应用

A study and application of stochastic resonance mechanism in a two-dimensional bistable potential system

张刚 1徐浩 1张天骐1
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作者信息

  • 1. 重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065
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摘要

将经典随机共振的一维设定拓展到二维势场中,研究在噪声中受周期驱动的二维双阱势系统的随机共振机理及应用.基于绝热近似理论推导系统输出信噪比的解析式,发现系统发生显著的随机共振现象,且通过增大驱动力、耦合系数、关联系数或降低驱动频率能够进一步地提高输出信噪比.使用四阶龙格库塔法和遗传算法进行数值模拟实验,发现输出信噪比的理论曲线和实际数值曲线基本吻合,证明了理论推导的正确性,微弱信号检测实验结果表明系统能够有效地检测微弱周期信号.将系统运用于实际工业轴承故障诊断中,实验表明系统能够有效地诊断出轴承的内外圈故障,且通过比较峰值大小和峰值辨识度,证明了该系统的故障检测效果优于新型一维非饱和双稳系统.

关键词

随机共振/二维双势阱系统/绝热近似理论/微弱信号检测/轴承故障诊断

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基金项目

国家自然科学基金(61771085)

国家自然科学基金(61371164)

重庆市教委科研(KJQN201900601)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量3
参考文献量8
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