[发明专利]一种基于计算反求技术的转子不平衡度识别方法

权利要求书

1.一种基于计算反求技术的转子不平衡度识别方法，其特征在于，包括：

根据要进行动平衡的转子结构,确定要识别的不平衡力个数；

在瞬态响应分析模型上加不平衡力，找到响应位移与所加力点有相关性的响应测点，并通过实验测量得到对应的动态响应；

利用转子系统结构以及假定的单位脉冲力，通过仿真的方法计算核函数矩阵并进行修正；

基于上述得到的动态响应以及修改后的核函数矩阵，通过求解正则化泛函中最小残差的模得到不平衡力，进而获得不平衡量的幅值和相位，并据此对转子系统结构进行动平衡处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，找到响应位移与所加力点有相关性的响应测点的过程具体包括：

用传递矩阵法或有限元仿真软件采用的有限元方法建立转子的瞬态响应分析模型，加不平衡力进行瞬态响应分析，找到响应位移与所加力点有相关性的响应测点，且响应测点的个数不能少于不平衡力的个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过实验测量得到对应的动态响应的过程具体包括：

根据得到的响应测点，对要进行动平衡的转子布置测试响应的传感器；

通过转子瞬态响应实验测量上述响应测点处的动态响应y^δ。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用转子系统结构以及假定的单位脉冲力，通过仿真的方法计算核函数矩阵的过程具体包括：

采用有限元仿真软件在要识别不平衡力所作用点施加单位脉冲力，求解转子系统结构在单位脉冲力作用下，前面布置的响应测点的响应，并建立核函数矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

单载荷作用下建立的核函数矩阵表示为：

Y_know＝G*P_know

其中，P_know表示单位脉冲力，Y_know表示仿真方法中的已知载荷作用下的动态响应，G表示单载荷作用下所建立的核函数矩阵；

多源载荷作用下的核函数矩阵形式表示为：

式中：

Y表示在时间域内对应的响应，G表示核函数矩阵，P表示待识别的载荷，m表示载荷源点的个数，n表示响应测点的个数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

采用经典的正则化方法选择TiKhonov或截断奇异值分解等正则化算子f(α,σ),利用广义交叉验证准则或L曲线方法确定合适的正则化参数α，将病态的核函数矩阵进行修正。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过求解正则化泛函中最小残差的模得到不平衡力的过程具体包括：

根据将载荷识别问题转化为求解解正则化泛函中最小残差的模，即

min||G^αP^α,δ-y^δ||，其中，G^α表示修正后的核函数矩阵，y^δ表示响应测点处的动态响应，P^α,δ表示待识别不平衡力；

并采用共轭梯度的LSQR方法进行迭代求解，从而获得待识别的不平衡力，其中最佳的迭代次数可通过L曲线法来确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，获得不平衡量的幅值和相位的过程具体包括：

根据识别的不平衡力与不平衡度的关系式，获得不平衡量的幅值A和相位

上述关系式可表示为：

A＝meω²

其中，f_e表示待识别不平衡力，A表示幅值，m表示不平衡质量，e表示偏心距，表示相位，ω表示转子系统的角速度，t表示时间。