发动机点火试车振动时域数据自动处理算法研究_郭健鑫.pdf
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1、探讨交流 Research&Discussion162023.1计算启动段、关机段峰值,计算稳定段有效值。步骤三:将计算的峰值、有效值整理到Excel中,将生产时域瞬时值图像导出到Word中,将稳定段数据导出为频域处理准备。其中每个步骤包括一些琐碎人工操作处理,步骤流程图如图3所示。图3 时域数据处理步骤流程图2 算法框架2.1 区段识别算法概述区段识别是计算相关区段的峰值、有效值参数的前提,区段识别算法(Segment Identification Algorithm,SIA)主要思想是基于V0控制电压信号,其中高电平为VH,低电平为VL,计算出V0上升沿索引值Tu和下降沿索引值Td,利用T
2、u和Td分割振动信号f,识别出零位区段f0、启动段fq、稳定段fw、关机段fg。采集振动的原始数据在Perception软件中可以自动编号批量生成TXT格式数据文本,数据里依然包括有控制电压数据和振动加速度数据,将该TXT数据作为SIA的算法输入。其中数组v表示控制电压数据,数组f表示振动数据,T用于储存索引值i,当i以步长d遍历v,满足式(1)则储存。a(VH-VL)|vi-vi+d|(1)式中:a高低电平识别阈值系数,值取0.8;d步长,值取1000,即0.02s(采集频域为50k/s,1秒采集50000数据点)。遍历完成后判断T元素数量,如果为2,则第一个元素认为上升沿索引值Tu,即点火
3、启动;第二个元素为下降沿索引值Td,即点火关机。否则输出识别区间失败,退出程序,进行数据查验。区间分割识别f0、fq、fg需要引入向左、向右延伸量参数分别为dL和dR。取 dL值为10000,取 dR值为40000,即向前延伸0.2s,向后延伸0.8s。区间分割识别平稳段fw还需引入参数dP,dP意义为取多长为平稳段。平稳段一般从点火后半程中选取。dP数值由式(2)计算得到,即当点火时长大于40s,取长度20s,如果点火时长小于等于40s,取点火时长的一半。(2)则零位区段f0、启动段fq、稳定段fw、关机段fg的区间分割识别由下式计算获得:f0=f(1:Tu-dL)(3)fq=f(Tu dL
4、:Tu+dR)(4)fg=f(Td dL:Td+dR)(5)fw=f(Td dP+dL:Td dR)(6)式(3)(6)中,f(X:Y)代表从振动数据f中提取索引值从X到Y的所有数据。对各区段数据进行去零位操作,首先计算零位fz,由式(7)(8)得到。将f0,fq,fw,fg中元素数据都减去零位fz,得到去零位后各区段数据。mean(X)函数为返回数组所有元素的平均值。(7)fz=mean(f0)(8)计算启动段fq、关机段fg的峰值,分别表示为fqmax和fpmax,由式(9)(10)(11)计算得到。函数为遍历数组元素返回其最大值。(9)fqmax=max(fq)(10)fpmax=max
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