probability density function
در نشریات گروه مکانیک-
سامانه سوناری یکی از ابزارهای آشکارسازی متحرک های دریایی نظیر شناورهای تندرو است. در آشکارسازی شناورها، به علت سرعت بالای متحرک، سیگنال دریافتی، با نویزهای محیطی ترکیب می شود و بنابراین شناخت پارامترهای محیط برای سامانه لازم است. محیط زیر آب یک محیط پیچیده است که متاثر از عوامل فیزیکی مختلف بوده و به دلیل ماهیت غیر ایستان و غیر خطی پدیده ها، بررسی همه پارامترهای موثر بر موج صوتی، کاری بسیار دشوار یا ناممکن است. اما برای تحلیل پدیده های آکوستیکی، نظیر نحوه انتشار موج، نحوه تضعیف سیگنال در برخورد به سطوح مختلف و مدل سازی کانال، طبق تیوری های فیزیک و ریاضی، تحلیل های آماری مختلفی ارایه شدند. یکی از این مدل ها، مدل توزیع احتمال کا (K) است که در بررسی سیگنال طنین آکوستیکی زیرآب کاربرد دارد. در این مقاله، یک سناریوی کانال صوتی شبیه سازی شده و سیگنال طنین با توزیع کا تولید شده است. سپس از روی داده و بر اساس برازش منحنی تابع توزیع تجمعی آن، پارامتر توزیع کا با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تخمین زده شده است. روش پیشنهادی با روش های حداکثر تشابه، روش ممان و روش zlogz، مقایسه شده که نتایج تحلیل، برتری روش پیشنهادی را نسبت به دیگر روش ها نشان می دهد.
کلید واژگان: طنین آکوستیکی، تابع چگالی احتمال، توزیع آماری کا، تخمین پارامتر، الگوریتم بهینه سازیThe sonar system is one of the tools for detecting moving marine vessels such as high speed crafts. In marine vessels detection, due to the high speed of movement, the received signal is combined with ambient noise and affected by multi path, therefore it is necessary for the system to know the environmental parameters. The underwater environment is a complex environment that is affected by various physical factors and due to the non-stationary and nonlinear nature of the phenomena, it is very difficult or impossible to study all the parameters affecting the sound wave. But for the analysis of acoustic phenomena, such as how the wave propagates, how the signal attenuates in dealing with different surfaces and channel modeling, according to theories of physics and mathematics, different statistical analyzes were presented. One of these models is the K probability distribution model, which is used to study the underwater acoustic reverberation. In this paper, a scenario of underwater channel reverberation are simulated and a resonant signal with k distribution are generated. Then, based on the fitting of the curve of its cumulative distribution function, the k distribution parameter is estimated using the optimization algorithm. The proposed method is compared with the some methods such as maximum likelihood method, the method of moment and the zlogz method, which the results of the analysis show the superiority of the proposed method over other methods.
Keywords: Acoustic reverberation, probability density function, statistical k distribution, Parameter Estimation, optimization algorithm -
در این مقاله، روشی جدید برای حذف نویز از سیگنال های ارتعاشی ماشین های دوار به منظور پایش وضعیت آن ها ارایه شده است. ابتدا، هر سیگنال ارتعاشی توسط روش تجزیه مود تجربی به مودهای تشکیل دهنده اش تجزیه شده است. سپس، به منظور تشخیص مودهای دارای نویز از مودهای بدون نویز، اندازه شباهت بین تابع چگالی احتمال سیگنال اصلی و مودهای آن محاسبه شده است. در نهایت، مودهای حاوی نویز توسط تابع آستانه گذاری بهبودیافته بی نویز شده و سیگنال بی نویز شده بازسازی می شود. در این مطالعه، از روش بی نویزسازی پیشنهادی به منظور حذف نویز از سیگنال شبیه سازی و داده های واقعی متناظر با شرایط مختلف یاتاقان استفاده شده است. سرانجام، ویژگی کشیدگی و طیف پوش هر سیگنال بی نویزشده به ترتیب برای شناسایی حضور عیب و نوع آن محاسبه شده اند. نتایج نشان می دهند که تکنیک پیشنهادی قادر است کیفیت سیگنال های ارتعاشی را به نحو مطلوبی افزایش دهد به طوری که حساسیت فاکتور کشیدگی نسبت به حضور عیب در رینگ های داخلی و خارجی افزایش می یابد. همچنین، در طیف پوش سیگنال های بی نویز شده، فرکانس های عیوب نمایان شده و به راحتی می توان نوع عیب را تشخیص داد. نتایج نشان می دهند که تکنیک بی نویزسازی پیشنهادی در این مقاله بر روش های رایج بی نویزسازی بر پایه ی تجزیه مود تجربی برتری دارد.
کلید واژگان: بی نویزسازی سیگنال های ارتعاشی، تجزیه مود تجربی، تابع چگالی احتمال، عیب یابی یاتاقان، تابع آستانه گذاری بهبودیافتهIn this paper, a new method for removing the noise from the vibration signals acquired from the rotating machinery for its condition monitoring is presented. Firstly, each signal is decomposed into its modes using the empirical mode decomposition method. Then for distinguishing the noisy modes from the noise-free modes, the similarity measure between the probability density function of the raw signal and its modes is calculated. Finally, the noise-dominate modes are denoised by the improved thresholding function, and the denoised signal is reconstructed. In this study, the proposed method is implemented for denoising the simulated signal and real data corresponding to different bearing conditions. Finally, the kurtosis and the envelope spectrum of the denoised signal are calculated for detecting the fault presence and its type. The results show that the proposed technique can improve the quality of the reconstructed signals so that the sensitivity of the kurtosis factor to the presence of the defect in the inner and outer rings is increased. Also, the defects frequencies appear in the spectrum of the signals denoised, and the fault type can easily be detected. The results indicate that the proposed denoising technique is superior to the conventional empirical mode decomposition-based denoising method.
Keywords: Vibration Signals Denoising, Empirical Mode Decomposition, Probability Density Function, Bearing Fault Diagnosis, Improved Thresholding Function -
Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Volume:9 Issue: 3, Summer 2020, PP 51 -63The science of maintenance and the active life of the equipment is becoming increasingly important and is defined as a subset of asset management. This necessitates the design and development of a maintenance planning model for the supply chain. This research in the production and distribution program of the spare parts supply chain system, according to the specific and definite order and demand program of users in periods, leads to cost reduction and achieving economic goals in the production unit. In order to achieve this goal, some limitations for model equilibrium and justifying the answers obtained from the model solution are presented, in which we have achieved the optimal answer using the genetic algorithm method in MATLAB software. The present study is descriptive in terms of method and nature and applied in terms of purpose. This research has been done in terms of cross-sectional time and in six time periods and has no specific period. Data were collected through interviews and information available in the production unit of Rahyab Sanat Sepahan Company. According to the functions, the goal of minimizing system costs includes minimizing production, storage, and distribution costs, as well as reducing the difference between actual production time and nominal production capacity in the target function has been investigated. Reality can help make acceptable decisions despite various fluctuations in production lines, distribution centers, and transportation costs.Keywords: Probability Density Function, Spare Parts, Supply chain design, Maintenance-Repair-Operation
-
در این مطالعه تحلیل عددی اثر ورودی هوای سینوسی بر مشخصه های احتراق آشفته مخلوط متان-هوا مورد بررسی قرار گرفته است. گام زمانی در تحلیل عددی برابر یک هشتم زمان چرخه کامل نوسان در نظر گرفته شده است نتایج حاصل از ورودی هوای نوسانی در سه فرکانس 20، 50 و 100 هرتز با ورودی هوای پایا مقایسه شده است. روش تابع چگالی احتمال (PDF) برای تخمین برهم کنش آشفتگی و احتراق بکار گرفته شده و برای پیش بینی رفتار آشفتگی جریان از روش k-ε استاندارد استفاده شده است. برای پیش بینی اکسیدهای نیتروژن حاصل از احتراق، از مکانیزم توسعه یافته زلدوویچ استفاده شده است. در این تحقیق نتایج شبیه سازی عددی در حالت پایا مطابقت قابل قبولی با داده های تجربی دارد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ورودی هوای نوسانی بر اختلاط سوخت و هوا و توزیع کسر مخلوط در محفظه تاثیر قابل توجهی دارد. همچنین استفاده از ورودی هوای نوسانی منجر به افزایش دما و در نتیجه افزایش میزان اکسیدهای نیتروژن در محفظه احتراق خواهد شد.کلید واژگان: آشفتگی، تابع چگالی احتمال، اکسیدهای نیتروژن، ورودی هوای نوسانیIn this study a two-dimensional combustion chamber was simulated to investigate the effect of oscillating inlet air in turbulent Methane-Air diffusion flame. In this study, the velocity of inlet air to combustion chamber was oscillated in form of sinusoidal with amplitude about half of the inlet velocity in steady state and 20 Hz frequencies. The time step in numerical analysis was considered as 1/8 time in per cycle. According to considered frequency, the time step was 0.00625s and the results was investigated after 100 and 200 complete cycles. The PDF model was used for estimate the turbulence-combustion interaction and the turbulent behavior of streams is predicted via the standard k−ε model. The modeling of thermal formation of NOx was adopted the extended Zeldovich mechanism. The temperature distribution from PDF model has a better agreement with experimental results than Eddy dissipation model. Also the results show that using of oscillating inlet air, in addition to increasing temperature, will cause increasing in NOx from the combustion and changing of the frequency to 50 and 100 Hz have an insignificant effects on temperature distributions.Keywords: Turbulence, Probability density function, NOx, Oscillating inlet air
-
این مقاله به افزایش دقت محاسبه میزان پوشش مکانی - زمانی به عنوان معیاری برای ارزیابی توانایی یک سیستم نظارت هوایی در ماموریت پوشش مناطق مرزی در طول زمان می پردازد. محاسبه پوشش مکانی - زمانی و به عبارت دیگر تعیین احتمال رویت اهداف متحرک مستلزم در نظر گرفتن سرعت موثر عامل مهاجم؛ یعنی اندازه سرعت لحظه ای در راستای عمود بر مرز می باشد. در مقالات قبلی، این معیار براساس حداکثر مقدار متوسط سرعت عامل مهاجم محاسبه شده و توانایی ارزیابی اثر تغییرات رفتار عامل مهاجم را نداشت. این مقاله برای ارزیابی دقیق تر پوشش مکانی - زمانی، تغییر رفتار عامل مهاجم به دلیل اطلاع از وجود سیستم هوایی حفاظت از مرز را به کمک تابع چگالی احتمال انتخاب سرعت های مختلف و زمان های خاص تردد مدل نموده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که محاسبه پوشش مکانی - زمانی با این روش نشان دهنده موفقیت بیشتر سیستم نظارت هوایی نسبت به استفاده از روش معمول محاسبه پوشش می باشد.کلید واژگان: پهپاد، حفاظت از مناطق مرزی، نظارت هوایی، پوشش مکانی - زمانی، عامل مهاجم، تابع توزیع احتمالThis paper investigates the correctness of the spatiotemporal coverage as a suitable criterion for performance evaluation of a border patrolling algorithm. This criterion, which determines the probability of the intruder observation, shows the coverage of different points of the border during a period of time. Spatiotemporal coverage depends on the effective velocity of the intruder which means the magnitude of the instantaneous velocity perpendicular to the border. In the previous research, the maximum of the average velocity of the intruder is used to calculate the spatiotemporal coverage. Computing this criterion in this manner cant show the effect of the behavior change of the intruder on the spatiotemporal coverage and wont provide a correct evaluation of the border patrolling capability of the system. This paper tries to represent a better assessment of the coverage using probability density function for the intruder's uncertain behaviors in selecting different passage times and speeds. Simulation result shows that the calculation of the spatiotemporal coverage with this approach provides a better evaluation of aerial surveillance capability in comparison to the traditional methods of coverage evaluation.Keywords: UAV, border patrolling system, arial surveillance, spatiotemporal coverage, intruder, probability density function
-
در این مقاله، اثر قطر نانو ذرات در انتقال حرارت جابجایی اجباری جریان مغشوش سیال نانوی آب/ اکسید آلومینیوم درون یک لوله دایره ای شکل تحت شار حرارتی یکنواخت در دیواره با استفاده از مدل مخلوط دوفازی بصورت عددی بررسی و تحلیل آماری شده است. کسر حجمی نانوذرات برابر 3 درصد، عدد رینولدز برابر 104×5 و تغییرات قطر نانوذرات در محدوده 20 تا 110 نانومتر فرض شده است. در تحلیل آماری از توابع توزیع احتمال پیوسته نظیر؛ گاما، نرمال، لوگ نرمال، گامبل، وایبول و فسچر استفاده گردیده است. پس از بررسی نتایج مشخص شد که با افزایش قطر ذرات نانو عدد ناسلت کاهش و این پارامتر با توجه به تغییرات قطر نانوذرات از تابع توزیع احتمال فسچر پیروی نموده است.کلید واژگان: نانو سیال، انتقال حرارت جابهجایی، قطر ذرات نانو، عدد ناسلت، تابع توزیع احتمال، خواص آماریIn this paper, effect of the nanoparticles diameter on the forced convection heat transfer of turbulent flow of Al2O3-water nanofluids in a circular tube under constant heat flux on the wall using of two phase mixture model numerically investigated and was statistical analysis. The Volume fraction of nanoparticles is %3, the Reynolds number is 5×104 and the variation of diameter of nanoparticles is assumed in the range of 20- 110nm. In the statistical analysis, from the continuous probability distribution functions such as Gamma, Normal, Lognormal, Gumbel, Weibull and Frechet were used. After reviewing the results, it was found that by increasing the diameter of nanoparticles, the Nusselt number is reduced and this parameter due to changes in the nanoparticles of diameter has followed of the Frechet probability distribution function.Keywords: Nanofluid, Convection heat transfer, nanoparticles diameter, Nusselt number, Probability density function, Statistical properties
-
در این نوشتار مدلی جدید برای پیش بینی زبری سطح قطعه کار در فرایند سنگ زنی تخت، براساس مدل سازی بیشینه ضخامت براده ی تغییر شکل نیافته ارائه می شود. برای این منظور با لحاظ کردن ماهیت تصادفی توزیع و هندسه ی دانه های ساینده و درنتیجه عمق نفوذ متغیر آنها، از مفهوم تابع چگالی احتمال استفاده شده است. با مقایسه ی توابع توزیع مهم در هیستوگرام ضخامت براده، تابع چگالی احتمال گاما به عنوان بهترین تابع تعیین شد و برمبنای آن مدل سازی ضخامت براده ی تغییر شکل نیافته انجام گرفت. بیان ضخامت براده در مدل پیشنهادی تابعی از پارامترهای سنگ زنی، میکروساختار سنگ و شرایط سینماتیکی فرایند است. مدل زبری با انجام آزمایش های سنگ زنی تخت روی پوشش دهی C r4C o-10W C- با پاشش حرارتی ارزیابی شد و نتایج حاصله بیان گر تطابق قابل قبول مقادیر پیش بینی شده و مقادیر اندازه گیری شده است. این مسئله با محاسبه ی میانگین درصد خطای نسبی بین مقادیر پیش بینی شده و نتایج آزمایش ها نیز تایید شده است.
کلید واژگان: سنگزنی، زبری سطح، ضخامت براده، تابع چگالی احتمالGrinding is a surface finishing process, and surface roughness is one of the most important factors in evaluating the performance of the finished component. The development of a comprehensive model that can predict surface roughness over a wide range of operating conditions is still a key issue for the grinding process. In this paper, a new predictive surface roughness model for the surface grinding process is developed, based on maximum undeformed chip thickness modeling. By considering the random nature of grit distribution and grit geometry and, thus, variations in the depth of grain penetration, the concept of a probability density function (PDF) has been utilized. Gamma PDF has been determined to be the best function, by comparing the maindistribution functions in a histogram graph of chip thickness, and, based on this PDF, maximum undeformed chip thickness modeling has been carried out. The representation of chip thickness in the proposed model is a function of grinding parameters, the wheel microstructure and process kinematic conditions. The developed model for surface roughness prediction is based on the geometrical analysis of the grooves left on the surface due to the grit-workpiece interaction, and has been resulted using maximum undeformed chip thickness modeling. The surface roughness model has been validated by the experimental results of the surface grinding of a thermally sprayed WC-10Co-4Cr coating. Reasonable agreement has been observed between predictions from the proposed model and the experimentally measured surface roughness. This is also supported by the values of the average percentage of error between predicted and experimental results. The average value of relative error between predicted and measured values of surface roughness was 8.53\%. According to these results, it can be concluded that the proposed surface roughness model is an effective prediction technique.Keywords: Grinding, surface roughness, chip thickness, probability density function -
در این مقاله به موضوع پایداری سیستم های تصادفی قطعه قطعه هموار که زیر مجموعه ای از سیستم های هیبرید تصادفی هستند، پرداخته می شود. در اینجا سیگنال های نویز در زیرسیستم های به صورت جمعی در نظر گرفته می شود که دامنه آن هادر نقطه تعادل سیستم صفر نمی شود. این نویزها مانع پایداری نمایی تصادفی سیستم های هیبرید تصادفی می شوند که این نوع پایداری نمایی به صورت گسترده در مقالات مورد بحث قرار گرفته است. همچنین پرش های بین زیرسیستم ها در این دسته از سیستم ها وابسته به متغیرهای پیوسته سیستم بوده که فرآیند بررسی پایداری را پیچیده تر می کند. قضیه ارائه شده با در نظر گرفتن نویز جمعی و پرش های وابسته به متغیرهای حالت، برای سیستم های تصادفی قطعه قطعه غیرخطی، حد بالایی برای ممان دوم تصادفی یا واریانس متغیرهای حالت سیستم ارائه می دهد و همچنین تضمین می کند که تابع چگالی احتمال پاسخ یک سیستم پایدار به حالت پایا می رسد. سپس مساله برای حالت خطی در این دسته از سیستم ها بررسی شده، شرایط پایداری با نامساوی ماتریسی خطی ارائه می شود،که در نتیجه آن حد بالایی روی کوواریانس متغیرهای حالت به دست می آید. سپس برای بررسی درستی قضیه پیشنهاد شده، حل معادلات فوکر پلانک که تحول تابع چگالی احتمال سیستم را مشخص می کند مورد مطالعه قرار می گیرد. برای مشکل ناشی از پرش های تصادفی در شرایط مرزی این دسته از سیستم ها، راه حل مناسب و ابتکاری ارائه شده است، و با روش حجم محدود معادلات با مشتقات پاره ای مذکور در یک مثال حل شده تا صحت نتایج قضیه به صورت عددی بررسی شوند.
کلید واژگان: سیستم هیبرید تصادفی، پایداری تصادفی، معادلات فوکر پلانک، تابع چگالی احتمالIn this article, stability analysis for Stochastic Piecewise Affine Systems which are a subclass of stochastic hybrid systems is investigated. Here, additive noise signals are considered that does not vanish at equilibrium points. These noises will prohibit the exponential stochastic stability discussed widely in literature. Also, the jumps between the subsystems in this class of stochastic hybrid systems are state-dependent which make stability analysis more complex. The presented theorem considering both additive noise and state-dependent jumps, gives upper bounds for the second stochastic moment or variance of Stochastic Piecewise Nonlinear Systems trajectories and guarantees that stable systems have a steady state probability density function. Then, linear case of such systems is studied where the stability criterion is obtained in terms of Linear Matrix Inequality (LMI) and an upper bound on state covariance is obtained for them. Next, to validate the proposed theorem, solving the Fokker Plank equations which describes the evolution of probability density function, is addressed. A solution for the problem of boundary conditions that arises from jumps in this class of systems is given and then with finite volume method the corresponding partial differential equations are solved for a case study to check the results of the presented theorem numerically.Keywords: Stochastic Hybrid Systems, Stochastic Stability, Fokker Planck Equations, Probability Density Function
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.