仪器仪表学报

作者：张刚，徐浩，张天骐

单位：张刚，徐浩，张天骐,（重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065）,

关键词：关键词：随机共振;二维四稳势系统;功率谱增益因子;微弱信号检测;轴承故障诊断

基金：*基金项目：国家自然科学基金（61771085）、重庆市教委科研项目（KJQN201900601）资助

摘要：针对二维势场中的随机共振(SR)的研究较少的问题,探讨在高斯白噪声和外部微弱驱动力共同作用下的二维四稳态势系统(TTPS)的SR机理与应用。根据线性响应理论,使用概率流方法计算TTPS对外部周期驱动频率的功率谱增益因子(SAF)。理论分析结论表明，以SAF为指标时,TTPS将发生显著的SR现象,通过提高耦合系数和非对称系数或降低驱动频率能够进一步地提高SAF。而后结合Chambers?Malllowa?Stuck算法与四阶龙格库塔法,利用遗传算法的寻优参数将TTPS应用于微弱周期信号检测和轴承故障诊断中，并与新型一维三维势系统(NOTPS)进行对比。实验结果证明了理论分析结论的正确性,表明TTPS能够有效地检测微弱周期信号和诊断轴承内外圈的故障。两种轴承内圈故障频率处的幅值能被TTPS分别提高至419?5和297?1,而NOTPS只能将之分别提高至250?6和103?4;两种轴承外圈故障频率处的幅值能被TTPS分别提高至408?7和342?9,而NOTPS只能将之分别提高至269?3和186?6,证明TTPS的性能优于NOTPS。

来源：2020年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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