基于粒子濾波的耐火材料聲發(fā)射源信號恢復方法研究.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，對保障高溫設(shè)備安全運行具有重要意義。受實際工況和環(huán)境的影響，耐火材料損傷嚴重危害設(shè)備正常運行，甚至爐內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量。因此對耐火材料損傷識別具有重要意義?；诼暟l(fā)射信號分析的耐火材料損傷識別已成當前研究熱點，但受傳遞通道影響，失真聲發(fā)射源信息直接影響損傷識別的準確性。為此本文對聲發(fā)射源信號的恢復展開了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對聲發(fā)射系統(tǒng)同時包含非線性和線性

2、情況的特點，本文提出基于改進Rao-Blackwellized粒子濾波(RBPF)的源信號恢復方法，通過結(jié)合狀態(tài)空間模型來對系統(tǒng)狀態(tài)即源信號進行估計，并從理論和實驗兩個角度驗證了改進RBPF在耐火材料聲發(fā)射信號上的恢復可行性及優(yōu)勢。
　　(2)為了建立合適的聲發(fā)射系統(tǒng)模型，本文針對聲發(fā)射信號和地震波信號具有相似性的特點，通過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)合標準PF、RBPF和改進RBPF對實驗采集的耐

3、火材料損傷聲發(fā)射信號進行源信號恢復，根據(jù)仿真驗證對三種恢復信號分配了權(quán)值，求得了最接近真實值的信號，將求得的信號與三種算法的恢復結(jié)果進行對比之后，得出改進RBPF算法最優(yōu)的結(jié)論。
　　(3)為了進一步說明源信號恢復效果，對采集信號和源信號進行了功率譜分析，兩種情況下基體開裂的主頻成分分別為6～8kHz和5～9kHz，基質(zhì)裂紋擴展的主頻成分分別為40～60kHz和10～20kHz，通過之前分析發(fā)現(xiàn)改進RBPF的恢復效果更具有代表性，