[发明专利]一种通过最小化信号频谱信息熵提取转速波动的方法

摘要

本发明涉及一种通过最小化信号频谱信息熵提取转速波动的方法，属于旋转机械状态监测技术领域。本发明包括步骤首先对测量的振动信号分段；取出一段信号，设置信号段内段末转速相对于段首转速的变化范围和步长；在设置的段末转速变化范围内的每一个段末转速，根据与段首转速的关系进行重采样并计算频谱信息熵；找出信息熵最小时的段末转速作为该段信号实际的段末转速，并计算出该信号段的转速直线段斜率；计算出所有信号段的转速直线段斜率后，顺序连接起来就得到完整的转速变化曲线。本发明用于解决现有技术当中必须依赖转速传感器来测量转速波动而带来的成本高、安装不方便的问题。

主权项

一种通过最小化信号频谱信息熵提取转速波动的方法，其特征在于：所述通过最小化信号频谱信息熵提取转速波动的方法的具体步骤如下：Step1、使用传感器测量旋转机械的振动信号；Step2、将振动信号按等时间间隔分段；Step3、从所有分段的信号中取出一段信号，再设定该段信号的段末转速与段首转速的变化比例范围及转速比例步长；将变化比例范围的下限设置为段末转速的初始值；Step4、根据段末转速与段首转速的比例关系，对该段信号进行重采样；Step5、计算该段信号重采样后信号的频谱；计算并记录频谱的信息熵；Step6、按照步骤Step3设定的转速变化比例范围、转速比例步长调整段末转速；Step7、判断调整后的段末转速是否达到设定的转速变化比例范围的上限；如果达到设定的转速变化比例范围的上限，求出了转速变化比例范围内的所有段末转速的频谱信息熵，则转入步骤Step8；如果没有达到设定的转速变化比例范围的上限，则转入步骤Step4、Step5、Step6、Step7；Step8、从Step3中设定的转速变化比例范围内的所有段末转速的频谱信息熵中找出信息熵最小值对应的段末转速，求出段末转速与段首转速的差值，将该差值与段首转速的比例作为此信号段内转速直线段的斜率；Step9、重复Step3‑Step8，直到求出所有信号段的转速直线段的斜率，将所有转速直线段连接起来，就得到完整的转速变化率曲线。