[發(fā)明專利]在頻譜質(zhì)量好的情況下測量物體的振動基頻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610938567.2
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106644050B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 李亞;王鵬軍
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫源清慧虹信息科技有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京展翼知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 屠長存

1.一種在頻譜質(zhì)量好的情況下測量物體的振動基頻的方法，包括以下步驟：

使用傳感器以采樣頻率r測量物體的物理量，其中r在該物體的振動基頻的10倍到50倍之間；

對該物理量做快速傅里葉變換FFT，得到FFT功率譜，其中，F(xiàn)FT運算點數(shù)N不小于4096；

對FFT功率譜進行預處理，得到FFT功率譜中的峰值功率譜；以及

對于循環(huán)變量u＝1,2,…,p的每一個取值，其中p為得到的FFT功率譜中的峰值功率譜中的峰值的數(shù)量，按以下方式執(zhí)行一輪循環(huán)操作，除非在下述條件下提前退出循環(huán)：找出FFT功率譜中的峰值功率譜中幅度最大的u個頻點n₁,n₂,…,n_u，將這u個頻點兩兩做差，得到個頻點，將這個頻點連同原始的u個頻點n₁,n₂,…,n_u一共個頻點從小到大排序，得到排序后的頻點m_i，其中，從m₁開始遍歷這些排序后的頻點，對于遍歷的每一個頻點m_i，計算匹配度其中，j＝1,2,…,u，其中W為最接近的整數(shù)，并設置相應的匹配值y_i,j，其中，j＝1,2,…,u，若Y_i,j大于預定匹配閾值σ，其中0<σ≤0.1，則y_i,j＝0，否則y_i,j＝1，然后計算基頻相似度若z_i小于預定相似度閾值R，其中0.5<R<1，則繼續(xù)遍歷，否則停止遍歷，并提前退出循環(huán)，確定當前遍歷的頻點m_i為候選振動基頻點x₂，通過運算而得到該物體的候選振動基頻f₂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，對FFT功率譜進行預處理的步驟包括：掃描FFT功率譜，如果掃描到的頻點是極大值點，則不作處理，否則直接置零。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，對FFT功率譜進行預處理的步驟包括：

對FFT功率譜進行滑動平均處理，得到FFT平滑功率譜，其中滑動平均處理所取的窗口寬度為5～20個頻點；

將FFT平滑功率譜的第1點到第M-1點直接置零，其中M為之間的整數(shù)；

從第M點到第N點掃描FFT平滑功率譜，保留FFT平滑功率譜中的所有極大值點，其他非極大值點全部置零；

再次從第1點到第N點掃描FFT平滑功率譜中的所有非零點，按以下方式得到FFT功率譜中的峰值功率譜：設第k點為當前掃描的非零點，k-1點為上一個掃描的非零點，k+1為下一個掃描的非零點，若第k點的幅度大于第k-1點的幅度和第k+1點的幅度或者第k點與最近非零點的距離不小于預定距離閾值D，其中D為之間的整數(shù)，則不做處理而繼續(xù)掃描第k+1點，否則將第k點置零。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括以下步驟：

對于頻點的每一個取值，其中M為之間的整數(shù)，按以下方式得到相應的評估參數(shù)E_x：在第x點，第2x點，第3x點，…，第點處，以頻點為中心設置一種中心為最大值1而邊緣為最小值0的窗口，該窗口的寬度為之間的整數(shù)；將FFT功率譜中的峰值功率譜與該窗口相乘，得到FFT窗口加權(quán)功率譜；將FFT窗口加權(quán)功率譜中的非零幅度值累加后除以得到評估參數(shù)E_x；

找到中的最大值E_xmax，將E_xmax所對應的頻點作為候選振動基頻點x₁，并通過運算而得到該物體的候選振動基頻f₁；

比較候選振動基頻f₁與候選振動基頻f₂，若滿足其中V為最接近的整數(shù)，則確定候選振動基頻f₂為該物體的振動基頻，否則確定候選振動基頻f₁為該物體的振動基頻。