船用柴油機(jī)扭振信號處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]扭振測量可分為兩類:1)軸系扭應(yīng)力的測量，2)軸系扭角的測量。我們常說的扭振測量實際上是測量軸系扭角。常用的傳感器有:電磁式、光電式、電渦流式、霍爾式等等。按照拾振裝置由以前的接觸式到現(xiàn)在的非接觸式。扭振信號的提取方式由機(jī)械慣性扭振儀到智能扭振儀，再到如今數(shù)字化扭振型測試系統(tǒng)。相應(yīng)測量精度也有相當(dāng)大的提高，雖然有上面這些方面的提高，相比以前，現(xiàn)今扭振測量已經(jīng)更接近真實值，但是還仍然有待提高.由于計算機(jī)技術(shù)，軟件技術(shù)和生產(chǎn)工藝不斷提高，目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出了測量相對精確的測振儀，如:中國船級社武漢分社的陳錫恩教授等開發(fā)了ZDCL-m軸系振動測量分析儀，東南大學(xué)杜極生教授研制的ANZT型扭振儀。
[0003]采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器(或光電編碼器)對原始進(jìn)行進(jìn)行檢測，經(jīng)信號整形電路，將原始的類正弦信號變成標(biāo)準(zhǔn)的TTL信號，利用采集卡的計數(shù)器對TTL信號計數(shù)，可計算出瞬時轉(zhuǎn)速，再經(jīng)過周期平均和齒平均處理，可得到清晰的瞬時轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)過積分可得到扭振時域數(shù)據(jù)，進(jìn)行FFT運算可得到扭振頻域數(shù)據(jù)，目前對于從高速瞬時轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)化為扭振信號時存在信號零點位置定位難、存在缺失數(shù)據(jù)點、扭振信號精度差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法及裝置，用以解決現(xiàn)有信號零點位置定位難、存在缺失數(shù)據(jù)點、扭振信號精度差的問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，包括:
[0006]對獲取的原始扭振信號進(jìn)行密集重采樣，經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測；
[0007]當(dāng)確定有過零時刻時，對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。
[0008]進(jìn)一步地，所述的密集重采樣是采用大于200KHZ的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理，經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測。
[0009]進(jìn)一步地，采用拉格朗日多項式進(jìn)行插值。
[0010]本發(fā)明還提供了一種船用柴油機(jī)扭振信號處理裝置，包括:
[0011]采樣模塊，用于對獲取的原始扭振信號進(jìn)行密集重采樣；
[0012]零位檢測及插值處理模塊，用于對經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測，當(dāng)確定有過零時刻時，對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。
[0013]進(jìn)一步地，所述采樣模塊進(jìn)行密集重采樣是采用大于200KHZ的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理。
[0014]進(jìn)一步地，采用拉格朗日多項式進(jìn)行插值。
[0015]本發(fā)明有益效果如下:
[0016]本發(fā)明能夠?qū)Λ@取的扭振信號進(jìn)行密集重采樣提升信號精度;通過零位檢測實現(xiàn)確定信號插值起始點對信號進(jìn)行插值處理，補充信號存在缺失點；多次信號零位檢測及插值處理獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，信號絕對誤差小于5%。
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0018]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表不相同的部件。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例所述方法的流程示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例所述方法中，經(jīng)過處理的船用扭振信號與高采樣頻率扭振信號；
[0021 ]圖3為本發(fā)明實施例所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0023]首先，對本發(fā)明實施例所述方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]如圖1所示，圖1本發(fā)明實施例所述方法的流程示意圖，主要包括:對船用柴油機(jī)扭振信號采集系統(tǒng)獲取的原始扭振信號采用mHz(m>200k)的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理，經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測，當(dāng)確定有過零時刻時，采用拉格朗日多項式插值對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。
[0025]圖2示出了經(jīng)過處理的船用扭振信號與高采樣頻率扭振信號(200KHZ)的比較，直接采用高采樣頻率采集扭振信號獲取的信號與真實信號十分接近，且采樣頻率越高，采樣點越接近真實信號幅值，測量精度越高，但采樣頻率越高，所需時間和硬件成本也相應(yīng)提高，本發(fā)明所研究的扭振信號處理方法將低采樣頻率的扭振信號處理為高采樣頻率獲取的扭振信號，信號絕對誤差小于5%。
[0026]接著結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例所述裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]如圖3所示，圖3為本發(fā)明實施例所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括:
[0028]采樣模塊，用于對獲取的原始扭振信號進(jìn)行密集重采樣；
[0029]零位檢測及插值處理模塊，用于對經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測，當(dāng)確定有過零時刻時，對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。
[0030]其中，采樣模塊進(jìn)行密集重采樣是采用大于200KHZ的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理，；零位檢測及差值處理模塊采用的是拉格朗日多項式進(jìn)行插值處理。
[0031]對于本發(fā)明實施例所述裝置的具體實現(xiàn)過程，由于上述方法中已有詳細(xì)說明，故此處不再贅述。
[0032]綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法及裝置，能夠?qū)Λ@取的扭振信號進(jìn)行密集重采樣提升信號精度;通過零位檢測實現(xiàn)確定信號插值起始點對信號進(jìn)行插值處理，補充信號存在缺失點；多次信號零位檢測及插值處理獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，絕對誤差小于5%。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法的全部或部分流程，可以通過計算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。其中，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)為磁盤、光盤、只讀存儲記憶體或隨機(jī)存儲記憶體等。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，其特征在于，包括: 對獲取的原始扭振信號進(jìn)行密集重采樣，經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測； 當(dāng)確定有過零時刻時，對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，所述的密集重采樣是采用大于200KHZ的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理，經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，采用拉格朗日多項式進(jìn)行插值。4.一種船用柴油機(jī)扭振信號處理裝置，其特征在于，包括: 采樣模塊，用于對獲取的原始扭振信號進(jìn)行密集重采樣； 零位檢測及插值處理模塊，用于對經(jīng)過密集重采樣的扭振信號進(jìn)行零位檢測，當(dāng)確定有過零時刻時，對密集重采樣的扭振信號進(jìn)行插值，再次對經(jīng)過插值的扭振信號進(jìn)行零位檢測，如果確定扭振信號過零時刻，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，直到?jīng)]有過零時刻為止。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，所述采樣模塊進(jìn)行密集重采樣是采用大于200KHZ的重采樣率對扭振信號進(jìn)行處理。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，采用拉格朗日多項式進(jìn)行插值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船用柴油機(jī)扭振信號處理方法，包括：對船用柴油機(jī)信號進(jìn)行密集重采樣，進(jìn)行零位檢測，然后對信號進(jìn)行插值處理，對采樣信號再進(jìn)行零位檢測，查找轉(zhuǎn)換點，確定過零時刻點，再次插值處理迭代獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號。本發(fā)明能夠?qū)Λ@取的扭振信號進(jìn)行密集重采樣提升信號精度；通過零位檢測實現(xiàn)確定信號插值起始點對信號進(jìn)行插值處理，補充信號存在缺失點；多次信號零位檢測及插值處理獲取高采樣的船用柴油機(jī)扭振信號，信號絕對誤差小于5％。
【IPC分類】G01M15/12
【公開號】CN105547709
【申請?zhí)枴緾N201510916335
【發(fā)明人】劉鵬鵬, 陳卓, 童一峻, 陳桂玲, 張成偉
【申請人】中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日