[发明专利]一种基于微分搜索算法的轴系动平衡多目标优化方法

摘要

本发明公开了一种基于微分搜索算法的轴系动平衡多目标优化方法，利用DS算法精确、稳定、快速的特点，将其应用于旋转机械轴系平衡的多目标优化。本发明采用残余振动平方和、残余振动最大值、残余振动最大最小之差这三个目标来衡量机组残余振动的状况，通过DS算法对多目标进行优化，综合评价平衡效果的优劣，解决以往影响系数法动平衡中仅以残余振动平方和最小作为单一平衡目标的不足。

主权项

一种基于微分搜索算法的轴系动平衡多目标优化方法，其特征在于：包括以下步骤：1)首先确定转子的测量面数N以及平衡面数M，在每个测量面设置两个相互垂直的位移传感器作为测点，然后确定键相传感器与位移传感器的键相夹角，键相夹角为键相传感器顺转子转动方向遇到第一个位移传感器时转过的角度；2)在测点采集转子在工作转速下的原始振动信号，然后对转子的平衡面添加M次试重并采集转子在每次添加试重后的振动信号；3)利用键相传感器采集的键相信号对原始振动信号以及添加试重后的振动信号进行键相处理，然后通过傅里叶变换得到各个振动信号的转频分量，根据所述转频分量构建原始振动信号的三维全息谱矩阵以及每次添加试重后的振动信号的三维全息谱矩阵；4)计算迁移矩阵：根据M次试重信息和振动信号的三维全息谱矩阵计算M个平衡面各自的迁移矩阵；迁移矩阵是标准试重在各测量面引起的振动响应按行排列所组成的三维全息谱矩阵，标准试重为1000g∠0°；5)采用残余振动平方和、残余振动最大值以及残余振动最大值与最小值之差建立多目标优化的目标函数；所述残余振动根据原始振动信号的三维全息谱矩阵以及振动响应的三维全息谱矩阵计算得到，振动响应的三维全息谱矩阵根据迁移矩阵转换得到；6)使用DS算法进行优化计算，DS算法中种群中的每个个体包含各平衡面的配重的质量和角度信息，使用步骤5)中的目标函数作为适应度函数，经过优化计算，得到每个平衡面添加配重的质量和角度。