[發明專利]基于盲源分離技術的運行工況傳遞路徑分析方法

有效

• 申請號: 201611130180.0
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106706118B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 成瑋;褚亞鵬;訾艷陽;陸建濤;曹宏瑞;謝勁松
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開了一種基于盲源分離技術的運行工況傳遞路徑分析方法，目的在于，消除傳統運行工況傳遞路徑分析方法中振動源之間的相互串擾問題，提高了傳遞路徑貢獻量計算分析精度，首先對待分析機械系統設計試驗工況并測量試驗工況數據后進行盲源分離處理得到每一種試驗工況下的分離信號，根據試驗工況下的分離信號和目標點的響應信號建立OTPA線性系統方程并求解，得到傳遞率函數矩陣，然后測量實際工況下待分析機械系統的參考點響應信號并進行盲源分離處理得到分離信號，并將實際工況下的分離信號與識別出的傳遞率函數矩陣相乘，得到傳遞路徑貢獻量結果，對不同路徑貢獻量進行排序，得到各個傳遞路徑的貢獻量占比，完成運行工況傳遞路徑分析。

技術領域

本發明涉及機械設備減振降噪領域，具體涉及一種基于盲源分離技術的運行工況傳遞路徑分析方法。

背景技術

水下航行器的聲隱身性能是衡量其安全性和作戰能力的重要指標；轎車和高速列車的振動噪聲是評價車輛性能的重要指標。因此，機械設備振動噪聲的有效監測與控制對于提高裝備性能具有重要工程意義。通過施加阻尼材料或者吸聲材料控制振動或者噪聲的傳遞路徑是減振降噪中的一種十分有效的方法，其中振動或噪聲傳遞路徑的識別是問題的關鍵，目前常采用傳遞路徑分析(TPA)或者運行工況傳遞路徑分析(OTPA)的方法來識別振動或噪聲傳遞路徑，而傳統的傳遞路徑分析方法由于其復雜的頻響函數測試以及載荷識別過程導致在工程實際中難以快速有效的識別傳遞路徑，運行工況傳遞路徑分析方法是近年來出現的一種傳遞路徑快速分析方法，該方法利用試驗工況數據識別傳遞利率函數矩陣，并將其用于實際工況數據，從而得到傳遞路徑貢獻量結果，該方法簡單快捷，被廣泛運用于工程實際中。

然而在OTPA方法實施過程中，振動源之間的相互串擾使得測量得到的參考點響應信號為各個振動源信號相混合的結果，不能準確地反映振動源的特征，使得OTPA計算得到的路徑貢獻量存在較大的誤差。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明公開了一種基于盲源分離技術的運行工況傳遞路徑分析方法，能夠消除傳統運行工況傳遞路徑分析方法中振動源之間的相互串擾問題，提高了傳遞路徑貢獻量計算分析精度。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案為：包括以下步驟：

1)對待分析機械系統設置若干種試驗工況，選取臨近振源的位置作為參考點，待分析位置為目標點；

2)開機使待分析機械系統在每一種試驗工況下運行，并測量每一種試驗工況下參考點和目標點的響應信號，得到所有試驗工況下的參考點和目標點的響應信號；

3)將每一種試驗工況下的參考點響應信號作為輸入信號，采用盲源分離工具箱對參考點響應信號進行盲源分離處理，得到每一種試驗工況下的分離信號；

4)根據試驗工況下的分離信號和目標點的響應信號建立OTPA線性系統方程并進行求解，得到傳遞率函數矩陣；

5)使待分析機械系統在實際工況下運行，并測量在實際工況下參考點的響應信號；

6)將實際工況下的參考點響應信號作為輸入信號，采用盲源分離工具箱對參考點響應信號進行盲源分離處理，得到實際工況下的分離信號；

7)將步驟6)得到的實際工況下的分離信號與步驟4)的傳遞率函數矩陣進行相乘，得到不同傳遞路徑貢獻量，對不同傳遞路徑貢獻量進行排序后得到各個傳遞路徑的貢獻量占比，完成運行工況傳遞路徑分析。

所述步驟1)中試驗工況的種類數量大于參考點數量。

所述步驟2)和步驟5)中采用振動加速度傳感器測量響應信號。

所述的盲源分離處理具體過程如下：