[发明专利]高速旋转叶片自动同步定位方法及装置

权利要求书

1.一种高速旋转叶片自动同步定位方法，其特征是，包括下列步骤：

设待测量转子叶片数为N，测量得到的转子N个相邻叶片夹角组成{θ}序列，{θ}＝(θ₀，θ₁，…，θ_i，…，θ_N-1)，i为设定的叶片号，当i大于等于1时，θ_i为第i号叶片与第i-1号叶片之间夹角，θ₀为0号叶片与第N-1号叶片的夹角，将序列{θ}作为匹配模板；

设非接触传感器不断输出有效信号序列{V}，{V}＝(V₀，V₁，…，V_k，…)，k为正整数，将{V}传输至高精度叶尖定时模块，得到叶片到达时间序列{t}，{t}＝(t₀，t₁，…，t_k，…)；

采用信号处理模块将时间序列{t}转化为当前叶片与前一通过传感器叶片的夹角序列则{V}与一一对应；

将模板{θ}在序列按照相关匹配算法计算相关系数，采用相关系数最大原则，通过遍历寻找最优匹配点，若匹配后θ_i对应序列中的则对应第i号叶片，从而{V}中的V_k信息就是属于i号叶片，以此类推，V_k+1对应第i+1号叶片，依次匹配完成所有测量信息的自动叶片定位。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，信号处理模块将时间序列{t}转化为夹角序列的过程通过如下两种方式实现：

(1)设叶片到达时间序列为{t}＝(t₀，t₁，…，t_k，…)，且高速旋转状态下，相邻周期内转子旋转周期T基本不变，则取t_k前一圈数据进行计算得T＝t_k-1-t_k-1-N，因此或者：

(2)若取t_k前n个周期数据计算得T＝(t_k-1-t_k-1-nN)/n，因此

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，匹配模板{θ}通过两种方法获取：

一是采用专用角度测量设备如角度测量仪测量各个叶片间相互夹角按照叶片编号组成序列{θ}；或者：

二是人工盘车，识别出叶片号与测量系统所用非接触传感器输出信号的相互对应关系，再通过叶尖定时模块与信号处理模块获得角度序列取中某一周期或多个周期数据平均值按照叶片编号顺序排列即组成序列{θ}。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，寻找最优匹配点时，在数据后依次取序列中连续M个数组成子序列其中m＝0，1，2，...M-1，M≥N，取相关系数为目标函数，当M＞2N时，定义目标函数J(m)：

当M＜2N时，定义目标函数J(m)：

其中(m+j)％N表示m+j除以N取余数；

令目标函数最大求得最优m值，此时模板与测量信号序列达到最优匹配，则对应0号叶片，同理，对应1号叶片，以此类推。

5.一种高速旋转叶片自动同步定位装置，其特征是，包括：

非接触传感器，测得叶片到达信号；

高精度叶尖定时模块，接收非接触传感器输出信号，得到叶片到达时间序列{t}；

信号处理模块，用于进行算法转换得到夹角序列

匹配模块，用于寻找最优匹配点实现叶片的同步定位。