[發明專利]基于EMD-DNMPSO的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710427122.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107273594B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 秦喜文;李紹松;譚佳偉;崔高健;李慧;盧曉暉;于志新;高嵩
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/27;G06F111/04
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.基于EMD-DNMPSO的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法，其特征在于：包括如下步驟：i、基于EMD的汽車排氣系統金屬波紋管位移數據去噪處理，鑒別和編輯數據中的漂移、毛刺等異常信息，獲取真實反映測試工況的有效數據；ii、基于DNMPSO粒子群算法優化汽車排氣系統金屬波紋管六個動點的空間坐標，將汽車排氣系統金屬波紋管的六個動點到運動平面距離平方之和最小作為目標函數，以六個動點與相應六個定點間的距離改變量等于傳感器測量數據為約束條件，使用DNMPSO算法進行優化，計算出波紋管六個動點的實時空間坐標；iii、汽車排氣系統金屬波紋管形變參數的動態跟蹤，確定汽車排氣系統金屬波紋管在x、y、z三個方向上的最大偏移及繞x、y、z三個方向的旋轉角度，為基于試驗臺架進行汽車排氣系統金屬波紋管的熱疲勞測試提供參數依據。

2.按照權利要求1所述的基于EMD-DNMPSO的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法，其特征在于：所述的基于EMD的汽車排氣系統金屬波紋管位移數據去噪算法包括如下步驟：

i、根據采集的六組汽車排氣系統金屬波紋管位移改變量數據d_i(t),(i＝1,2,L，6)，確定原始數據d_i(t)所有的局部極大值點，并將其用三次樣條函數擬合數據的所有極大值點的上包絡線；

ii、再次利用三次樣條函數擬合數據所有的局部極小值的下包絡線，上、下包絡線應包絡所有的數據點；

iii、上、下包絡線的平均值記為m₁，求出x(t)-m₁＝h₁，理想地，如果h₁是一個固有模態函數IMF，那么h₁就是x(t)的第一個IMF分量，如果h₁不滿足IMF的條件，把h₁作為原始數據，重復步驟i到iii，得到上、下包絡線的平均值m₁₁，再判斷h₁₁＝h₁-m₁₁是否滿足IMF的條件，如不滿足，則重復循環k次，得到h_1(k-1)-m_1k＝h_1k，使得h_1k滿足IMF的條件，記c₁＝h_1k，則c₁為信號x(t)的第一個滿足IMF條件的分量；

iv、將c₁從x(t)中分離出來，得到r₁＝x(t)-c₁，將r₁作為原始數據重復步驟i到iv，得到x(t)的第二個滿足IMF條件的分離c₂，重復循環n次，得到信號x(t)的n個滿足IMF條件的分量，這樣就有當r_n成為一個單調函數不能再從中提取滿足IMF條件的分量時，循環結束，這樣可以得到式中，r_n稱為殘余函數，代表數據的平均趨勢或均值，如去掉前面若干個較高頻率的固有模態函數IMF分量后，由剩余的后幾個IMF分量重構原信號，則相當于低通濾波器，具體表達式如下：