[发明专利]基于模态分解识别信号源灵敏度的计算方法

权利要求书

1.基于模态分解识别信号源灵敏度的计算方法，其特征是：所述方法包括如下步骤：

(1)设正常供油参数下振动信号为x_nor(t)，供油参数调整后的振动信号为x(t)，计算振动信号x(t)与其IMF分量y_n(n＝1,2,...,N)之间的相关系数u_n；

(2)计算振动信号x(t)的IMF分量y_n(n＝1,2,...,N)与正常供油参数下振动信号x_nor(t)之间的相关系数β_n；

(3)依据计算出的相关系数u_n与β_n，计算供油参数变化所产生的相关系数差值，定义为：η_n＝μ_n-β_n,n＝1,2,...,N；

(4)依据方程：η＝{η_n},n＝1,2,...,N，对相关系数差值η_n进行标准化处理，定义并计算振动信号x(t)的IMF分量的灵敏度因子λ_n；

(5)依据灵敏度因子选择灵敏本征模态函数(IMF)分量；

(6)对振动信号的灵敏IMF分量进行小波时频分析，从而确定该分量所对应的柴油机振动源，

上述步骤中：IMF表示信号的一个内在特征振动形式，均满足两个条件：(a)对于一列数据，极值点和过零点数目必须相等或最多相差一；(b)在任意点，由局部极大值点构成的包络线和局部极小值点构成的包络线的平均值为零。

2.按照权利要求1所述的基于模态分解识别信号源灵敏度的计算方法，其特征是：所述步骤(1)还包括：

1.1原始数据序列最终可以表示为：其中，r_n(t)为残余项，代表信号的平均趋势，IMF分量c_i(t)代表信号的不同频段成分；

1.2采用N.E.Huang仿柯西收敛准则，通过限制两次连续筛选结果的标准差SD的大小来终止筛分过程，标准差SD的定义式为：

式中：h_1k表示数据序列与包络均值的差值。

3.按照权利要求1所述的基于模态分解识别信号源灵敏度的计算方法，其特征是：所述步骤(5)还包括：

5.1依据灵敏度因子值对振动信号x(t)的IMF分量按从大到小进行排序，描述为： λ'₁≥λ'₂,…,λ'_n,…,λ'_N-1≥λ'_N；

5.2计算相邻IMF分量灵敏度因子的差值，描述为：d_n＝λ'_n-λ'_n+1,n＝1,2,…,N；

5.3找到d_n最大值所对应的IMF分量，并选取其排列序列中前n个IMF分量(y′₁-y'_n)作为振动信号的灵敏IMF分量，由前n个IMF分量的小波时频分析，确定该分量所对应的柴油机振动源，

其中：λ表示灵敏度因子；d_n表示灵敏度因子的差值。