[發明專利]旋轉機械穩定性辨識方法、裝置、計算機設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201911413540.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111289275B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李啟行;王維民
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01H17/00;G06K9/62
• 代理公司: 深圳市韋恩肯知識產權代理有限公司 44375
• 代理人: 黃昌平

1.一種旋轉機械穩定性辨識方法，其特征在于，包括：

獲取測振平面的復數信號，其中，在旋轉機械結構中具有多個測振平面，所述復數信號為旋轉機械結構工作狀態下多個振動平面分別在多個預設方向上的振動響應信號的集合；

根據所述復數信號進行功率譜分解以獲得功率譜的最大奇異值函數，以提取所有測振點信號中的主要模態信息；

基于所述最大奇異值函數構造正、反進動模態為主的兩個時域脈沖衰減信號；

對所述時域脈沖衰減信號進行處理以得到穩定性辨識結果；

所述根據所述復數信號進行功率譜分解以獲得功率譜的最大奇異值函數的方法包括：

計算每個測振平面的復數信號間的自功率譜和互功率譜以組成功率譜矩陣，實現正、反進動模態分解；

采用奇異值分解法對所述功率譜矩陣進行分解以獲得所述功率譜矩陣在各個頻率點下的最大奇異值，形成功率譜的最大奇異值函數；

當只有單一測振平面的旋轉機械的情況，該測振平面的復數信號的自功率譜函數即視為最大奇異值函數；

所述基于所述最大奇異值函數構造正、反進動模態為主的兩個時域脈沖衰減信號的方法包括：

從所述最大奇異值函數中選取正頻率函數，利用傅里葉逆變換方式獲得以正進動模態為主的時域脈沖衰減信號；

從所述最大奇異值函數中選取負頻率函數，利用傅里葉逆變換方式獲得以反進動模態為主的時域脈沖衰減信號；

所述對所述時域脈沖衰減信號進行處理以得到穩定性辨識結果的方法包括：

采用反向自回歸模型處理時域脈沖衰減信號以對正進動模態參數和反進動模態參數進行辨識并形成穩態圖，其中，所述穩態圖為根據各個擬合階次下的固有頻率和阻尼比組合而成的參數分布圖；

通過統計聚類算法分別對所述穩態圖上的點進行自動聚類；

統計自動聚類后的模態參數的均值作為穩定性辨識結果；

所述采用反向自回歸模型處理時域脈沖衰減信號以對正進動模態參數和反進動模態參數進行辨識并形成穩態圖的方法包括：

基于正進動模態為主的時域脈沖衰減信號，獲取轉子系統的正進動模態參數；以及基于反進動模態為主的時域脈沖衰減信號，獲取轉子系統的反進動模態參數；

通過反向自回歸模型對所述正進動模態參數和反進動模態參數進行擬合計算以確定各個擬合階次下的系統特征系數向量，并計算得到各個階次的離散模型的特征根；

根據各個階次的所述離散模型的特征根，計算各個階次中對應的固有頻率和阻尼比。

2.根據權利要求1所述的旋轉機械穩定性辨識方法，其特征在于，所述通過統計聚類算法分別對所述穩態圖上的點進行自動聚類之前還包括：

剔除不在預設閾值范圍內的所述離散模型的特征根。

3.根據權利要求1所述的旋轉機械穩定性辨識方法，其特征在于，基于所述最大奇異值函數構造正、反進動模態為主的兩個時域脈沖衰減信號之前，還包括：

對所述最大奇異值函數上形成的尖峰進行濾波處理。