[發(fā)明專利]一種地震模擬振動臺工況的監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811326133.2
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109520611B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅艷;任燕;季獻(xiàn)鋮;朱孜軼;李燕妮;王欽旭;鄭巧玲
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種地震模擬振動臺工況的監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，獲取地震模擬振動臺的正常工況信號樣本，理論工況信號表達(dá)式為：

y(n)＝x(n)+s(n) (1)

式(1)中y(n)為理論工況信號，x(n)為理論工作信號，s(n)為隨機噪聲；

步驟2，選取切比雪夫IIR型數(shù)字濾波器對正常工況狀態(tài)樣本進(jìn)行高通濾波處理，采取雙線性映射法將濾波器的H(s)映射至H(z)；

步驟3，將濾波后的正常工況信號樣本和理論工況信號以及理論工作信號輸入循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練主動消噪，選取以下統(tǒng)計特征：

(1)、標(biāo)準(zhǔn)差：

(2)、波形率：

(3)、不規(guī)則度：

(4)、功率譜均方根：

其中，為第i次采集的時域信號x_i(n)的均值，s_i(k)為第i次采集的時域信號對應(yīng)的頻譜，N為數(shù)據(jù)點的個數(shù)，為時域信號x_i(n)均方根值，K為譜線的個數(shù)，u_i(k)為功率譜函數(shù)；

步驟4，將訓(xùn)練樣本特征參數(shù)空間S劃分成三個子空間P_i(i＝1,2,3)，即，P₁由振動信號時域特征參數(shù)構(gòu)成,P₂由量綱特征參數(shù)構(gòu)成，P₃由頻域特征參數(shù)構(gòu)成；針對各特征子空間S_i，利用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造對應(yīng)的子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器C_i(i＝1,2,3)；

步驟5，設(shè)置工況信號樣本為強噪聲狀態(tài)和無噪聲狀態(tài)，輸入真實工作狀態(tài)和理論工作信號，學(xué)習(xí)真實工作信號；

步驟6，進(jìn)行EMD處理；找到待處理信號所有極值點，通過樣條函數(shù)擬合出信號極大值包絡(luò)線e₊(t)和極小值包絡(luò)線e-(t)，將其平均值作為原信號均值包絡(luò)，即

將原信號序列減去m₁(t)得到一個新信號：在實際情況中，上下包絡(luò)的均值無法為零，通常當(dāng)滿足下面的式子時，就認(rèn)為包絡(luò)的均值IFM為零的條件：

其中ε為篩分門，取值在0.2-0.3之間，取步長為0.01，將循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)結(jié)果導(dǎo)入至EMD算法中，以驅(qū)動其選擇最優(yōu)篩分門ε值，IFM層值作為最終消噪結(jié)果，得到地震模擬振動臺工況信號消噪和狀態(tài)監(jiān)測效果。