[發明專利]一種基于改進重相干分析的OTPA路徑遺漏檢驗方法

在審

• 申請號: 201811377497.3
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109580144A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 成瑋;朱巖;陳雪峰;周光輝;倪晶磊;加正正;陸建濤;褚亞鵬
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種基于改進重相干分析的OTPA路徑遺漏檢驗方法，步驟1，對試驗工況下參考點、目標點響應信號進行串擾削減處理，得到兩兩不相干的測試信號；步驟2，分別對各輸入信號、輸出信號進行自功率譜分析、各輸入信號與輸出信號進行互功率譜分析；步驟3，根據判別結果對OTPA傳遞路徑模型進行完整性評價，完成重相干分析傳遞路徑遺漏檢驗。本方法避免了實際工程應用中各激勵源存在相干性情況下傳統相干理論無法對OTPA模型有無重要路徑遺漏進行檢驗的技術缺陷，擁有很好的抵抗參考點信號間串擾耦合干擾的能力，能對一般情況下的傳遞路徑遺漏檢驗起到良好、準確的判別效果，對OTPA模型建立及修正具有科學指導作用。

技術領域

本發明屬于機械振動信號處理和減振降噪領域，特別涉及一種基于改進重相干分析的OTPA路徑遺漏檢驗方法。

背景技術

水下兵器的聲隱身性能聲隱身性能是衡量其安全性和作戰能力的重要指標，因此，殼體結構裝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。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。

現有OTPA方法在模型建立過程中可能出現傳遞路徑遺漏或誤判現象，嚴重影響模型可靠性及噪聲源貢獻量評估精度。因此，需要對OTPA模型進行傳遞路徑完備性檢驗，確保模型準確可靠。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于改進重相干分析的OTPA路徑遺漏檢驗方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于改進重相干分析的OTPA路徑遺漏檢驗方法，包括如下步驟，

步驟1，選取所分析機械系統參考點響應信號X₁,X₂,...,X_k進行串擾削減處理得到兩兩不相干的純凈信號X₁₁,X₂₂,...,X_kk；

步驟2，對串擾削減后的各參考點響應信號X₁₁,X₂₂,...,X_kk以及目標點響應信號Y分別求其自功率譜得到

步驟3，將串擾削減后的各參考點響應信號X₁₁,X₂₂,...,X_kk分別與目標點響應信號Y作互功率譜得到

步驟4，計算系統各輸入信號與輸出信號間的常相干函數值，累加得到系統重相干函數值，即

步驟5，根據重相干分析檢驗準則進行判別，若滿足判別條件，則可判定系統模型不存在主要傳遞路徑遺漏，模型精確可靠；若不滿足判別條件，則可判定系統模型存在主要傳遞路徑遺漏，需要對模型進行改進或重建。

進一步的，步驟1、步驟2中均采用振動加速度傳感器測量參考點、目標點響應信號。

進一步的，步驟1中采用基于先驗傳遞率函數的傳統串擾削減方法對觀測信號進行串擾削減處理得到兩兩不相干的純凈信號X₁₁,X₂₂,...,X_kk，k為參考點響應信號數量。

進一步的，步驟2中采用基于AR模型法分別對串擾削減后的各參考點響應信號和目標點響應信號進行自功率譜估計，其中模型參數采用Burg算法求解。