一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置，包括：将预先采集的激励源和载荷端响应点的振动信号输入频率响应函数得到振动信号的频域响应信号；对频域响应信号进行小波分解，得到频域响应信号子信号的小波系数；结合根据小波系数求解的最佳小波阈值并引入分解层数参数和峰度参数构建新小波阈值及新小波系数函数；处理所述小波系数得到降噪后的新小波系数，对新小波系数逆变换得到降噪后载荷端响应点的振动信号；构建载荷识别模型得到激励源的载荷力；计算传递路径在载荷端响应点的路径贡献量并定位主要振动频率区间

【技术实现步骤摘要】
一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置


[0001]本申请属于信号处理
，尤其涉及一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置
。

技术介绍

[0002]OPAX(Operational
‑
Xtransfer path analysis
，扩展工况传递路径分析方法
)
是识别车辆振动源和噪声源的有效方法，在
NVH(Noise Vibration Harshness
，噪声振动声振粗糙度
)
领域应用较为广泛
。
因为在建立和分析载荷识别模型时，需要导入测得的车辆振动试验数据，然而在进行车辆振动试验数据采集过程中，由于外界噪声信号等因素的干扰，难免使试验过程中收集到的振动加速度信号混入噪声，导致振动加速度信号分辨率降低，甚至使测得的振动加速度信号产生突变部分，这使得
OPAX
方法在计算振动加速度信号的传递路径贡献量时，使得振动加速度信号的拟合值与实测值产生较大偏差，无法准确判断振动加速度信号各传递路径真实贡献量大小以及无法精确定位振动加速度信号主要振动频率区间范围
。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中的不足，本申请提出了一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置
。
[0004]第一方面，本申请提出了一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，包括：
[0005]将预先采集的激励源和载荷端响应点的振动信号输入频率响应函数得到载荷端响应点的振动信号的频域响应信号；
[0006]选择小波基函数和分解层数，对所述频域响应信号进行小波分解，得到频域响应信号子信号的小波系数；
[0007]根据所述小波系数求解最佳小波阈值，结合最佳小波阈值并引入分解层数参数和峰度参数构建新小波阈值及新小波系数函数；
[0008]通过新小波阈值及新小波系数函数处理所述小波系数得到降噪后的新小波系数，对降噪后的新小波系数进行小波逆变换，得到降噪后载荷端响应点的振动信号新小波系数函数；
[0009]根据降噪后载荷端响应点的振动信号，构建载荷识别模型得到激励源的载荷力；
[0010]根据所述载荷力及频率响应函数计算载荷端响应点处的路径贡献量，由所述路径贡献量绘制的振动贡献量仿真图定位主要振动频率区间
。
[0011]可选的，所述根据所述小波系数求解最佳小波阈值，包括：
[0012]基于所述小波系数计算所述频域响应信号的噪声强度；
[0013]依据所述噪声强度计算最佳小波阈值
。
[0014]可选的，所述频域响应信号的噪声强度是根据鲁棒中值定理计算求得，计算式为：
[0015][0016]其中，
σ
为噪声强度，
v
是频域响应信号的小波系数
。
[0017]可选的，所述依据所述噪声强度计算最佳小波阈值的计算式为：
[0018][0019]其中，
T
＇为最佳小波阈值，
N
为频域响应信号的采样长度
。
[0020]可选的，所述新小波阈值的计算式为：
[0021][0022]其中，
T
j
为第
j
分解层数的新小波阈值，
N
j
为第
j
分解层数的频域响应信号的采样长度，
j
为最佳小波阈值对应的分解层数，
σ
j
为第
j
分解层数的噪声强度，
log(j+1)
为分解层数参数，
kurtosis(j)/3
为峰度参数
。
[0023]可选的，所述新小波系数函数的计算式为：
[0024][0025]其中，
v
j
是第
j
分解层数下的小波系数，是第
j
分解层数下降噪后的新小波系数，
m
为调整因子
。
[0026]可选的，所述构建载荷识别模型得到激励源的载荷力的计算式为：
[0027][0028]其中，
F
r
(
ω
)
为激励源的载荷力；
r
为第
r
条传递路径；
K
r
(
ω
)
为悬置元件动刚度；
a
ar
(
ω
)
为激励源振动信号；
a
′
pr
(
ω
)
为降噪后载荷端响应点的振动信号；
ω
为激励源振动信号的角频率
。
[0029]可选的，所述根据所述载荷力及频率响应函数计算传递路径在载荷端响应点处的路径贡献量的计算式，为：
[0030][0031]其中，
Y(
ω
)
表示某一载荷端响应点的路径贡献量，
n
为传递路径的总数量，
H
r
(
ω
)
为频率响应函数
。
[0032]第二方面，提出了一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间装置，包括：
[0033]频域响应信号获取模块，用于将预先采集的激励源和载荷端响应点的振动信号输入频率响应函数得到载荷端响应点的振动信号的频域响应信号；
[0034]小波系数获取模块，用于选择小波基函数和分解层数，对所述频域响应信号进行小波分解，得到频域响应信号子信号的小波系数；
[0035]新小波阈值及新小波系数函数构建模块，用于根据所述小波系数求解最佳小波阈值，结合最佳小波阈值并引入分解层数参数和峰度参数构建新小波阈值及新小波系数函数；
[0036]小波逆变换模块，用于通过新小波阈值及新小波系数函数处理所述小波系数得到降噪后的新小波系数，对降噪后的新小波系数进行小波逆变换，得到降噪后载荷端响应点的振动信号新小波系数函数；
[0037]载荷力计算模块，用于根据降噪后载荷端响应点的振动信号，构建载荷识别模型得到激励源的载荷力；
[0038]振动频率区间定位模块，用于根据所述载荷力及频率响应函数计算载荷端响应点处的路径贡献量，由所述路径贡献量绘制的振动贡献量仿真图定位主要振动频率区间
。
[0039]第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法的步骤
。
[0040]本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0041]本申请提供了一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法及装置，通过构造新小波阈值和新小波系数函数对工况信号进行处理得到载荷端响应点的振动信号的频域响应信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，包括：将预先采集的激励源和载荷端响应点的振动信号输入频率响应函数得到载荷端响应点的振动信号的频域响应信号；选择小波基函数和分解层数，对所述频域响应信号进行小波分解，得到频域响应信号子信号的小波系数；根据所述小波系数求解最佳小波阈值，结合最佳小波阈值并引入分解层数参数和峰度参数构建新小波阈值及新小波系数函数；通过新小波阈值及新小波系数函数处理所述小波系数得到降噪后的新小波系数，对降噪后的新小波系数进行小波逆变换，得到降噪后载荷端响应点的振动信号；根据降噪后载荷端响应点的振动信号，构建载荷识别模型得到激励源的载荷力；根据所述载荷力及频率响应函数计算载荷端响应点处的路径贡献量，由所述路径贡献量绘制的振动贡献量仿真图定位主要振动频率区间
。2.
根据权利要求1所述的基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，所述根据所述小波系数求解最佳小波阈值，包括：基于所述小波系数计算所述频域响应信号的噪声强度；依据所述噪声强度计算最佳小波阈值
。3.
根据权利要求2所述的基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，所述频域响应信号的噪声强度是根据鲁棒中值定理计算求得，计算式为：其中，
σ
为噪声强度，
v
是频域响应信号的小波系数
。4.
根据权利要求3所述的基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，所述依据所述噪声强度计算最佳小波阈值的计算式为：其中，
T
＇为最佳小波阈值，
N
为频域响应信号的采样长度
。5.
根据权利要求4所述的基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，所述新小波阈值的计算式为：其中，
T
j
为第
j
分解层数的新小波阈值，
N
j
为第
j
分解层数的频域响应信号的采样长度，
j
为最佳小波阈值对应的分解层数，
σ
j
为第
j
分解层数的噪声强度，
log(j+1)
为分解层数参数，
kurtosis(j)/3
为峰度参数
。6.
根据权利要求5所述的基于路径贡献量定位主要振动频率区间方法，其特征在于，所述新小波系数函数的计算式为：其中，
v
j
是第
j
分解层数下的小波系数，是第
j
分解层数下降噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐一帆，孙光英，闫杰，白迎春，柳健，高乾程，龚启诚，刘超凡，
申请(专利权)人：安徽合力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：