[發(fā)明專利]一種皮帶張力在線識(shí)別的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011203982.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN112362214A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王少杰;侯亮;林曉涵;鄭正中;賴輝平;張文博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/04
• 分類號(hào): G01L5/04;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;林燕玲

1.一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)采集不同張力狀態(tài)下皮帶輪的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行預(yù)處理，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集；

2)通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)GRNN廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到皮帶張力識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并通過測(cè)試數(shù)據(jù)集進(jìn)行驗(yàn)證；

3)在線采集皮帶輪振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后輸入皮帶張力識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到當(dāng)前狀態(tài)的皮帶張力大小。

2.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，所述振動(dòng)信號(hào)包括發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶輪和壓縮機(jī)的曲軸皮帶輪的振動(dòng)加速度和皮帶橫向振動(dòng)位移。

3.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括通過拉伊達(dá)準(zhǔn)則剔除異常值和樣本分割及通過Fisher準(zhǔn)則篩選敏感特征得到有效數(shù)據(jù)集。

4.如權(quán)利要求3所述的一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，所述敏感特征至少包括皮帶振動(dòng)速度信號(hào)的均方根、皮帶振動(dòng)速度信號(hào)的方差、壓縮機(jī)曲軸皮帶輪X向振動(dòng)加速度信號(hào)的主動(dòng)轉(zhuǎn)頻3階下峰值、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪X向振動(dòng)加速度信號(hào)的主動(dòng)轉(zhuǎn)頻1階下峰值、皮帶振動(dòng)速度信號(hào)的壓縮機(jī)曲軸轉(zhuǎn)頻3階峰值、皮帶振動(dòng)速度信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)頻1階峰值。

5.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，步驟2)中，所述皮帶張力識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的光滑因子設(shè)為0.5，模型表達(dá)式為：

其中ω_i為輸出層權(quán)重，X為測(cè)試數(shù)據(jù)集樣本，X_i為樣本中心，n為樣本總數(shù)，σ為基函數(shù)的擴(kuò)展函數(shù)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶張力在線識(shí)別的方法，其特征在于，步驟2)中，采用測(cè)試數(shù)據(jù)集驗(yàn)證皮帶張力識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的準(zhǔn)確性，通過均方根誤差、決定系數(shù)和平均絕對(duì)誤差作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。

7.一種皮帶張力在線識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信號(hào)采集模塊，用于采集皮帶輪振動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行預(yù)處理；

計(jì)算模塊，集成了皮帶張力識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算規(guī)則，用于根據(jù)皮帶輪振動(dòng)信號(hào)識(shí)別皮帶張力；

顯示模塊，用于在線顯示皮帶張力大小。

8.如權(quán)利要求7所述的一種皮帶張力在線識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括有加速度傳感器和位移傳感器。