[發明專利]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: 201710436921.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107330161B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 譚佳偉;李紹松;于志新;張邦成;張裊娜;秦喜文;高嵩;楊士通
• 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;G06N3/00;G06F119/04
• 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: 李冉

本發明公開了基于LMD?GA的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法，包括如下步驟：i、基于LMD的汽車排氣系統金屬波紋管位移數據去噪處理；ii、基于GA遺傳算法優化汽車排氣系統金屬波紋管六個動點的空間坐標；iii、汽車排氣系統金屬波紋管形變參數的動態跟蹤。本發明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GA算法進行優化，計算出波紋管六個動點的實時空間坐標，最終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。

技術領域

本發明涉及汽車零部件檢測領域，特別涉及基于LMD-GA的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法。

背景技術

目前，對于汽車排氣系統的降噪、尾氣凈化和壓力損失等問題已受到廣泛關注，但其結構強度和焊接疲勞耐久性卻沒有引起足夠的重視。汽車排氣系統金屬波紋管作為一種重要的柔性連接和彈性補償元件，其良好的結構性能，使其在汽車排氣系統減振、降噪中起到舉足輕重的作用。汽車排氣系統金屬波紋管連接著汽車排氣系統的冷熱兩端，可以有效減小排氣系統受到的來自發動機、車身和地面等引起或傳遞的振動與沖擊，降低發動機與排氣系統相對位移引發的排氣系統乃至整車的振動。為了保證汽車排氣系統金屬波紋管長期可靠的使用壽命，防止其發生疲勞失效而影響汽車排氣系統的使用壽命，有必要基于道路載荷譜信息通過試驗臺架進行汽車排氣系統金屬波紋管的熱疲勞測試，盡快彌補國內在這方面存在的不足，其研究成果可作為汽車排氣系統早期研發設計的重要參考。這將在很大程度上縮短汽車排氣系統金屬波紋管的熱疲勞測試周期，降低基于實車道路試驗進行汽車排氣系統金屬波紋管熱疲勞測試的成本，為汽車排氣系統的安全性設計提供依據。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明基于LMD算法對實車道路試驗采集獲得的拉桿位移傳感器位移信號進行去噪處理，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，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GA算法進行優化，計算出波紋管六個動點的實時空間坐標，最終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。

為了實現上述目的，本發明的技術方案：

基于LMD-GA的汽車排氣系統金屬波紋管形變參數動態跟蹤方法，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，利用LMD方法對每組汽車排氣系統金屬波紋管位移改變量數據去噪算法具體步驟如下：

(1)確定汽車排氣系統金屬波紋管位移改變量數據的所有局部極值點n_i，求出所有相鄰的局部極值點的平均值：將所有相鄰的平均值點m_i用直線連接起來，然后用滑動平均法進行平滑處理，得到局部均值函數m₁₁(t)；

(2)求出包絡估計值：將所有相鄰兩個包絡估計值a_i用直線連接，然后采用滑動平均方法進行平滑處理，得到包絡估計函數a₁₁(t)；

(3)將局部均值函數m₁₁(t)從原始信號x(t)中分離出來，得到h₁₁(t)＝x(t)-m₁₁(t)；