[发明专利]基于平均幅度差函数的洗衣机脱水阶段振动数据转速提取方法

权利要求书

1.基于平均幅度差函数的洗衣机脱水阶段振动数据转速提取方法，包括以下步骤：

(1)对脱水阶段振动数据进行低通滤波和分帧加窗处理，采用平均幅度差函数提取出一次转速曲线；

(2)对脱水阶段一次转速曲线进行差分计算，并对差分计算的结果进行两次阈值整形；利用经差分阈值整形后的值得到从0跳变到1的位置即为第1分界点和从1跳变到0的位置即为第2分界点；根据第1分界点和第2分界点以分帧方式将整个脱水阶段振动数据划分为转速上升段振动数据、高转速段振动数据、转速衰减段振动数据；

(3)根据第1分界点和第2分界点将脱水阶段一次转速曲线划分为转速上升段一次转速曲线、高转速段一次转速曲线、转速衰减段一次转速曲线；

(4)再次利用低通滤波、分帧加窗和平均幅度差函数对转速上升段振动数据和转速衰减段振动数据提取转速曲线，分别得到转速上升段二次转速曲线与转速衰减段二次转速曲线；

(5)截除转速上升段二次转速曲线与转速衰减段二次转速曲线中能量值低于设定的阈值d₃的振动数据所对应的转速曲线；

(6)将经截除处理后的转速上升段二次转速曲线和转速衰减段二次转速曲线，与高转速段一次转速曲线按时间顺序进行整合，合成为完整的脱水阶段初步转速曲线；

(7)对脱水阶段初步转速曲线中奇异点的转速值进行修正，得到整个脱水阶段振动数据的最终转速曲线。

2.根据权利要求1所述的洗衣机脱水阶段振动数据转速提取方法，其特征在于：在步骤(1)中，按以下具体步骤提取脱水阶段一次转速曲线：

(11)按公式(1)和公式(2)设置低通滤波参数；

ω_p1＝2π(V₁/60)/Fs (1)

ω_s1＝2π(V₁/60+5)/Fs (2)

在公式(1)和公式(2)中，V₁为设定的脱水阶段振动数据目标转速，Fs为采样率，ω_p1为通带截止频率，ω_s1为阻带截止频率；

(12)所述分帧加窗是采用矩形窗窗函数对经过低通滤波后的信号进行处理，且设置帧长wlen₁为1s，帧移1s；

(13)对脱水阶段振动数据按公式(3)和公式(4)分别计算平均幅度差函数的上门限阈值L_1max和下门限阈值L_1min；

L_1max＝Fs×wlen₁ (3)

L_1min＝Fs(60/V₁) (4)

在公式(3)和公式(4)中，V₁为设定的脱水阶段振动数据目标转速，Fs为采样率，wlen₁为帧长；

(14)对每一帧数据计算平均幅度差函数，并找出该函数的所有极小值min，利用T^*(i)＝(min(i+1)-min(i))×inc/Fs换算成周期值，其中inc表示为帧移，min(i+1)为第i+1个极小值，min(i)为第i个极小值，T^*(i)为第i个周期值，并按以下步骤求得周期T：

a)如获得1个周期值，就以求得的周期值为该帧数据的周期T；

b)如获得2个周期值，则对2个周期值取平均计算值为该帧数据的周期T；

c)如果获得3个及以上的周期值，即剔除最大或最小值点，然后对其余的周期值求得平均值为该帧数据的周期T，或按步骤a)得到该帧数据的周期T；

(15)将得到的每一帧数据的周期T，按公式(5)获得转速V，即得到脱水阶段一次转速曲线：

V＝60/T (5)。