[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于諧波小波的磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110316883.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112945165B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志強(qiáng);蘇森;韓坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華馳動(dòng)能（北京）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/02;H02N15/00;G06F17/14
• 代理公司: 北京科迪生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

1.一種基于諧波小波的磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移檢測(cè)方法，其特征在于：主要包括以下步驟：

步驟(1)磁懸浮轉(zhuǎn)子徑向位移獲取與預(yù)處理；

步驟(2)根據(jù)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角頻率ω進(jìn)行諧波窗的設(shè)計(jì)；

步驟(3)用步驟(2)中所設(shè)計(jì)的諧波窗對(duì)步驟(1)中的磁懸浮轉(zhuǎn)子徑向位移差的頻譜進(jìn)行諧波小波濾波處理，得到轉(zhuǎn)子徑向位移差的初次濾波頻譜；

步驟(4)對(duì)步驟(3)中的轉(zhuǎn)子徑向位移差的初次濾波頻譜進(jìn)行無(wú)偏估計(jì)閾值濾波，得到轉(zhuǎn)子徑向位移差的二次濾波頻譜；

步驟(5)對(duì)步驟(4)中的轉(zhuǎn)子徑向位移差的二次濾波頻譜進(jìn)行離散傅立葉反變換，獲得磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于諧波小波的磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟(1)磁懸浮轉(zhuǎn)子徑向位移獲取與預(yù)處理；具體包括：

在5自由度磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，在磁懸浮轉(zhuǎn)子a、b兩端對(duì)稱(chēng)安裝2組徑向位移傳感器，其中a端為1組，b端為1組；a端組的徑向位移傳感器采用2對(duì)共4個(gè)探頭，它們沿圓周均勻分布于徑向位移傳感器上，其中1對(duì)徑向位移傳感器探頭檢測(cè)a端x方向上的轉(zhuǎn)子位移x_a，另外1對(duì)徑向位移傳感器探頭檢測(cè)a端y方向上的轉(zhuǎn)子位移y_a；b端組的徑向位移傳感器采用2對(duì)共4個(gè)探頭，它們沿圓周均勻分布于徑向位移傳感器上，其中1對(duì)徑向位移傳感器探頭檢測(cè)b端x方向上的轉(zhuǎn)子位移x_b，另外1對(duì)徑向位移傳感器探頭檢測(cè)b端y方向上的轉(zhuǎn)子位移y_b；通過(guò)處理器控制AD轉(zhuǎn)換器對(duì)x_a、y_a、x_b、y_b以頻率f_s進(jìn)行采樣，得到a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向上的轉(zhuǎn)子徑向位移離散輸入序列依次分別為：x_a(i)、y_a(i)、x_b(i)、y_b(i)，其中i＝0,1,…,N-1；N＝K·M是采樣點(diǎn)數(shù)，K為大于等于2的整數(shù)，ω為轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角頻率，[]表示取整；令：

依次分別為a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向轉(zhuǎn)子徑向位移差值的離散輸入序列；

然后對(duì)以上徑向位移差值的離散輸入序列進(jìn)行離散傅立葉變換得到對(duì)應(yīng)的a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向轉(zhuǎn)子徑向位移差的頻譜依次為：

其中，k＝0,1,…,N-1，j為虛數(shù)單位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于諧波小波的磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移檢測(cè)方法，其特征在于：步驟(2)所述的諧波窗的設(shè)計(jì)，主要包括諧波窗函數(shù)、中心頻率和帶寬，其中

中心頻率為：

窗口帶寬為：f_w＝s·f_s/N，s為大于等于2的偶數(shù)；

諧波窗函數(shù)為：

ω為轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角頻率，[]表示取整；

f_s為采樣頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于諧波小波的磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡位移檢測(cè)方法，其特征在于：步驟(3)中所述的諧波小波濾波處理，其方法為：

W_abx(k)、W_bax(k)、W_aby(k)、W_bay(k)依次分別為a端x方向、b端x方向、a端y方向、b端y方向轉(zhuǎn)子徑向位移差的初次濾波頻譜，又表示為W_j，其中j＝abx,bax,aby,bay。