[发明专利]基于时频分析的电动机变频调速动态运行模式识别方法

权利要求书

1.一种基于时频分析的电动机变频调速动态运行模式识别方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)采集电动机变频调速运行时的电流信号x(t)，并对其进行希尔伯特变换，得到第一解析信号如下：y(t)＝x(t)+jH[x(t)]，其中H代表希尔伯特算子，j表示复数的虚部；

(2)对第一解析信号y(t)进行第一次MODWPT分解，得到第一解析信号y(t)在时间与频率坐标轴上的时频分布曲线；

(3)根据步骤(2)中得出的第一解析信号y(t)的时频分布曲线，在时间坐标轴上对所述时频分布曲线在每个时间点上对应的全部频率值求平均，然后将求出的各个平均值对应的点拟合成曲线，获取第一次广义解调所需要的第一相位函数s₁(t)；

(4)利用步骤(3)获取的第一相位函数s₁(t)函数对步骤(2)中得出的第一解析信号y(t)进行广义解调，得到第二解析信号y₁(t)的表达式如下：

y1(t)=y(t)e-j2πs1(t)=Σi=0nai(t)ei[φi(t)-2πs1(t)],]]>其中α_i(t)表示信号的振幅，φ_i(t)表示信号的相位；

(5)对步骤(4)中得到的第二解析y₁(t)进行第二次MODWPT分解，将第二解析信号y₁(t)中包含的多分量时频变化信号进行分割，获取第二解析信号y₁(t)的各个单分量信号e₁(t)，e₂(t)，L，e_n(t)，具体表达式如下：

ei(t)=ai(t)ej[φi(t)-2πs1(t)],(i=1,2,...n);]]>

(6)利用步骤(3)得到的第一相位函数s_i(t)对第二解析信号y₁(t)的各单分量信号e₁(t)，e₂(t)，L，e_n(t)进行逆广义解调，得出第三解析信号r_i(t)，并根据r_i(t)计算出电流信号x(t)的单分量信号c₁(t)，c₂(t)，L，c_n(t)，具体表达式如下：

ri(t)=ei(t)ej2πs1(t),(i=1,2,...n);]]>

c_i(t)＝RP[r_i(t)]   (i＝1，2，...n)；

(7)将步骤(6)中得出的电流信号x(t)的单分量信号c_i(t)中选取幅值最大的单分量作为电源主分量，进行第三次MODWPT分解，得出能反应出电动机变频调速动态运行模式的第二相位函数s₂(t)；

(8)对步骤(7)中得到的第二相位函数s₂(t)进行求导，得出变频调速电动机电流信号x(t)的主成分频率随时间变化的关系，如果频率随时间增加而增加，就识别为电动机处于加速运行模式，如果频率随时间增加而减小，就识别为电动机处于减速运行模式，如果频率随时间增加而保持不变，就识别为电动机处于恒频恒速运行模式。