发明名称 一种变时段积分信号阻尼比的诊断方法
摘要 本发明公开了一种变时段积分信号阻尼比的诊断方法。其步骤是:首先,运用数据采集仪采集振动信号,输入计算机进行分析,通过非先验基策略识别出信号的固有频率,然后,通过固有频率构造函数并改变信号分析的时间长度,将信号与构造函数的乘积做两次积分运算,两次积分时间长度呈两倍关系且都为信号半周期的整数倍,最后,联立两段积分,得出需要求解的方程,算出信号衰减系数,通过衰减系数、固有频率和阻尼比的关系计算公式,获得信号阻尼比,输出诊断结果。本发明诊断速度快,在计算过程中变时间段积分运算消除了负频率项对阻尼诊断的影响,诊断结果精度高,诊断过程不受阻尼值大小的限制,具有很高的工程应用价值。
申请公布号 CN103778291A 申请公布日期 2014.05.07
申请号 CN201410019935.4 申请日期 2014.01.16
申请人 江苏大学 发明人 赵晓丹;王西富;罗福强;李小华
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 汪旭东
主权项 1.一种变时段积分信号阻尼比的诊断方法,其特征在于步骤包括:1)运用数据采集仪按照频率f<sub>s</sub>采集振动信号x(t),输入计算机进行分析,采样时间记为[0,T],之后执行步骤2);2)对信号x(t)进行内积运算<img file="FDA0000457677450000011.GIF" wi="446" he="125" />其中,X(k)表示采样信号x(t)和频率为<img file="FDA0000457677450000012.GIF" wi="88" he="132" />复指数函数信号的内积值,j表示复数,f<sub>s</sub>表示采样频率,N表示采样分析点数,t表示时间,搜索出最大幅值max(|X(k)|<sub>1</sub>)对应的频率<img file="FDA0000457677450000013.GIF" wi="105" he="98" />之后执行步骤3);3)在约束区间<img file="FDA0000457677450000014.GIF" wi="496" he="84" />内进一步细化10倍,同样搜索max(|X(k)|<sub>2</sub>)及对应频率<img file="FDA0000457677450000015.GIF" wi="113" he="98" />其中,<img file="FDA0000457677450000016.GIF" wi="79" he="84" />表示第一次内积运算求出最大幅值max(|X(k)|<sub>1</sub>)对应的频率,Δf表示第一次内积运算的频率间隔,<img file="FDA0000457677450000017.GIF" wi="79" he="79" />表示细化后第二次运算后求出最大幅值max(|X(k)|<sub>2</sub>)对应的频率,之后执行步骤4);4)在区间<img file="FDA0000457677450000018.GIF" wi="567" he="83" />内多次进行10倍细化,搜索计算max(|X(k)|<sub>l</sub>以及对应频率<img file="FDA0000457677450000019.GIF" wi="135" he="121" />直到频率误差精确到1/100或1/1000Hz时为止,获得信号的固有角频率<img file="FDA00004576774500000110.GIF" wi="304" he="116" />l表示内积搜索最大值的次数,之后执行步骤5);5)应用步骤4)识别出的固有角频率<img file="FDA00004576774500000113.GIF" wi="45" he="42" />构造函数<img file="FDA00004576774500000114.GIF" wi="259" he="79" />表示复指数函数,并通过<img file="FDA00004576774500000115.GIF" wi="51" he="46" />确定信号分析的时间长度<img file="FDA00004576774500000111.GIF" wi="220" he="128" />m为正整数,且<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>T</mi><mn>1</mn></msub><mo>&Element;</mo><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow><mo>]</mo><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>之后执行步骤6);6)将信号x(t)与函数<img file="FDA00004576774500000116.GIF" wi="98" he="66" />的乘积作一次积分运算,积分区间为[0,T<sub>1</sub>],积分结果记为C<sub>1</sub>,即<img file="FDA0000457677450000021.GIF" wi="397" he="119" />之后执行步骤7);7)将信号x(t)与函数<img file="FDA0000457677450000027.GIF" wi="102" he="67" />的乘积再作一次积分运算,积分区间为[0,T<sub>2</sub>],其中T<sub>2</sub>=2T<sub>1</sub>,积分结果记为C<sub>2</sub>,即<img file="FDA0000457677450000022.GIF" wi="416" he="119" />之后执行步骤8);8)通过公式<img file="FDA0000457677450000023.GIF" wi="421" he="176" />得出信号衰减系数<img file="FDA0000457677450000024.GIF" wi="76" he="69" />之后执行步骤9);9)将识别出的<img file="FDA0000457677450000028.GIF" wi="44" he="45" />和<img file="FDA0000457677450000025.GIF" wi="42" he="56" />带入关系式<img file="FDA0000457677450000026.GIF" wi="338" he="214" />诊断出信号阻尼比ζ,输出诊断结果。
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