[發明專利]一種動態載荷自適應時域識別方法

有效

• 申請號: 201811017276.5
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN109271687B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 率志君;劉凱旋;郭宜斌;王東華;李玩幽;袁運博;高奇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種動態載荷自適應時域識別方法，其特征在于，包括真實機械系統的逆模型離線建模、動態載荷在線識別兩部分，具體包括如下步驟：

步驟1、以多頻激勵信號作為真實機械系統的輸入，采集系統的輸出信號；

步驟2、在系統輸出信號的基礎之上添加噪聲信號，形成包含噪聲干擾的系統響應信號；

步驟3、將真實機械系統的輸入信號及包含噪聲干擾的響應信號分別輸入簡諧發生器中，通過數字濾波的形式將信號分解為若干頻率不同的窄帶周期信號；

步驟4、取一定長度的自適應濾波器建立正模型，模擬真實系統的時域振動特性；將窄帶簡諧信號作為自適應濾波器正模型的輸入信號，同時采集系統響應的窄帶簡諧信號及自適應濾波器正模型輸出信號，取兩者誤差；

步驟5、根據誤差信號采用歸一化LMS算法自適應調整濾波器逆模型濾波器權系數，直至輸出信號誤差的均方值收斂至最小；

步驟6、將自適應濾波器正模型輸出信號作為自適應濾波器逆模型的輸入信號，同時采集經過一定時間延遲的系統輸入窄帶簡諧信號及自適應濾波器逆模型輸出信號，取兩者誤差；

步驟7、根據誤差信號采用歸一化LMS算法自適應調整逆模型濾波器權系數，直至誤差信號的均方值收斂至最小；至此得到真實系統自適應逆模型，逆模型自適應濾波器權向量即為真實系統時域特性的最佳估計；

步驟8、根據真實系統自適應逆模型，將未知載荷加載于真實機械系統，重復步驟1-6，將最終得到自適應逆模型濾波器輸出信號通過簡諧信號合成器合成，此時簡諧信號合成器的輸出信號即為真實機械系統動態載荷的最佳估計。

2.根據權利要求1所述的一種動態載荷自適應時域識別方法，其特征在于：步驟3中所述簡諧發生器通過有限沖激響應濾波器實現，有限沖激響應濾波器的帶寬根據信號時域特征的復雜程度決定，當信號時域特征較為復雜時，減小帶寬，當信號時域特征較為簡單時，增大帶寬，帶寬范圍為5Hz—10Hz，有限沖激響應濾波器的頻帶個數應與所關心頻率分布相關。

3.根據權利要求1所述的一種動態載荷自適應時域識別方法，其特征在于：步驟4-6中正、逆模型自適應濾波器權向量的階數代表了真實機械系統時域振動特性的復雜程度，8或16階數濾波器表征真實機械系統的時域振動特性。

4.根據權利要求1所述的一種動態載荷自適應時域識別方法，其特征在于：步驟6中所述時間延遲的長度等于自適應濾波器階數的一半。