基于粒子濾波的耐火材料聲發(fā)射源信號(hào)恢復(fù)方法研究.pdf

1、耐火材料在各種熱工設(shè)備和高溫容器中作為抵抗高溫作用的結(jié)構(gòu)材料和內(nèi)襯，對(duì)保障高溫設(shè)備安全運(yùn)行具有重要意義。受實(shí)際工況和環(huán)境的影響，耐火材料損傷嚴(yán)重危害設(shè)備正常運(yùn)行，甚至爐內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量。因此對(duì)耐火材料損傷識(shí)別具有重要意義?；诼暟l(fā)射信號(hào)分析的耐火材料損傷識(shí)別已成當(dāng)前研究熱點(diǎn)，但受傳遞通道影響，失真聲發(fā)射源信息直接影響損傷識(shí)別的準(zhǔn)確性。為此本文對(duì)聲發(fā)射源信號(hào)的恢復(fù)展開(kāi)了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)聲發(fā)射系統(tǒng)同時(shí)包含非線性和線性

2、情況的特點(diǎn)，本文提出基于改進(jìn)Rao-Blackwellized粒子濾波(RBPF)的源信號(hào)恢復(fù)方法，通過(guò)結(jié)合狀態(tài)空間模型來(lái)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)即源信號(hào)進(jìn)行估計(jì)，并從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度驗(yàn)證了改進(jìn)RBPF在耐火材料聲發(fā)射信號(hào)上的恢復(fù)可行性及優(yōu)勢(shì)。
　　(2)為了建立合適的聲發(fā)射系統(tǒng)模型，本文針對(duì)聲發(fā)射信號(hào)和地震波信號(hào)具有相似性的特點(diǎn)，通過(guò)引入地震波模型并修改參數(shù)建立了聲發(fā)射系統(tǒng)狀態(tài)空間模型，然后結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)PF、RBPF和改進(jìn)RBPF對(duì)實(shí)驗(yàn)采集的耐

3、火材料損傷聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行源信號(hào)恢復(fù)，根據(jù)仿真驗(yàn)證對(duì)三種恢復(fù)信號(hào)分配了權(quán)值，求得了最接近真實(shí)值的信號(hào)，將求得的信號(hào)與三種算法的恢復(fù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比之后，得出改進(jìn)RBPF算法最優(yōu)的結(jié)論。
　　(3)為了進(jìn)一步說(shuō)明源信號(hào)恢復(fù)效果，對(duì)采集信號(hào)和源信號(hào)進(jìn)行了功率譜分析，兩種情況下基體開(kāi)裂的主頻成分分別為6～8kHz和5～9kHz，基質(zhì)裂紋擴(kuò)展的主頻成分分別為40～60kHz和10～20kHz，通過(guò)之前分析發(fā)現(xiàn)改進(jìn)RBPF的恢復(fù)效果更具有代表性，