[发明专利]一种用于机加工表面形貌特征提取的分解方法

权利要求书

1.一种用于机加工表面形貌特征提取的分解方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用粗糙度轮廓仪测量出零件难加工位置的表面数据信号；

(2)利用小波包分解将上述表面数据信号进行阈值降噪处理并获得重构信号，具体如下：

(201)在小波库中选取不同的正交小波基，得到小波包系数序列{u_k}，同时给定代价函数M，计算不同小波基的代价函数，选取最优小波包树；

(202)通过半硬阈值判断方法对上述获得的最优小波包树分解系数进行阈值判断，剔除噪声信息获得重构信号；半硬阈值的判断函数如下：

式中w_j,k表示原小波系数，表示重构后的估计小波系数，th为阈值，j,k分别为分解尺度和数据长度

(3)对现存的自适应噪声的完整集合经验模态分解CEEMDAN进行预处理改进，利用改进版CEEMDAN对上述获得的重构信号进行分解，得到一系列的固有模态函数IMF；

预处理改进步骤如下：

a.给定原始信号x(t)以及采样频率fs，预测上限频率fu_i＝(i+1)·fs,i＝1,2...,n，n为15-20，i+1代表每次频率放大倍数，n代表最大的放大倍数；

b.利用fu_i重新采样并利用三次样条插值法获得插值信号x_i′(t)；

c.对上述获得的插值信号进行EEMD分解，添加白噪声的上限频率为fu_iHz，白噪声幅度为0.2std(x)，std为标准差，集合实验次数为100；

d.计算每个IMF和原始信号的相关系数，计算不同上限频率的相对均方根误差RRMSE值，t为时间，N为最大的时间长度，imf_max为与原始信号相关系数最大的固有模态函数；

e.选取上述最大的RRMSE值所对应的频率为添加白噪声的上限频率fp，得到带限白噪声，将带限白噪声添加到所对应插值信号x′(t)中进行CEEMDAN；

(4)对上述获得的IMF进行相关性分析获得频率的特征，剔除相关性系数小于0.95的IMF。