[发明专利]一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法

说明书

本发明属于多相流混合特性领域，并具体公开了一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法。所述方法包括：采集声共振混合机混合容器部分的实时加速度信号以及声共振混合机电机转动的脉冲数，以此得到位移信号和激振力；根据位移信号和频响函数模型，提取该频响函数模型的m个模态参数，并输出该频响函数模型的曲线图；构建模态参数拟合模型，任意选取m‑1个模态参数输入模态参数拟合模型得到模态参数拟合曲线，将模态参数拟合曲线和频响函数模型的曲线图进行方差处理，并根据该方差值最小的模态参数拟合曲线中的m‑1个模态参数进行虚假模态参数剔除，以此获取真实模态参数。本发明得所计算的结果能够真实的反应声共振混合机的固有频率。

技术领域

本发明属于多相流混合特性领域，更具体地，涉及一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法。

背景技术

声共振混合机与传统混合机相比，具有混合时间短、效率高、安全性高等优点，对于高粘度物料、大分子量材料、高价值粉末物料，以及具有危险性的物料而言，其优点更加明显。声共振混合机主要是利用了设备在共振点处运行时具有功耗较低、混合强度较高的特点，所以共振点的识别对于声共振混合机尤为重要。

现有声共振混合机对于系统固有频率的识别主要是采用以下两种方法来实现的：第一种方法，在设备启动阶段对系统进行扫频，识别出系统的固有频率，而后在运行过程中认为此系统的固有频率近似保持不变，并以此作为系统的控制参数；第二种方法，仍在设备启动阶段对系统进行扫频，但在后面的运行过程中，以系统在共振点处的特征为目标，对系统进行连续调节。实际上，在混合过程中，混合锅内物料的阻尼变化，以及物料的溅起等，会导致系统的固有频率在时刻发生微小变化。特别是当有成团的物料溅起时，系统固有频率的变化会对设备运行产生较为明显的影响，从而导致设备在运行过程中出现不稳定的情况，当混合较为剧烈时出现这种情况甚至会对设备造成极大的损坏以及威胁到操作人员的人身安全。

因此，本领域亟待提出一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法，使得所计算的结果能够真实的反应声共振混合机的固有频率，进而能有效控制声共振混合机根据所得固有频率控制设备运行，达到维持设备始终在共振点处稳定运行的目的。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法，其中结合声共振混合机运行过程中的自身的特征及其固有频率的实时计算方法的特点，相应的声共振混合机运行过程中的固有频率和混合容器内物料的阻尼变化等导致声共振混合机在运行过程中出现不稳定的情况进行了分离，即提取了声共振混合机在运行过程中的真实模态和虚假模态，并剔除其中的虚假模态，根据其真实模态来构建和获取声共振混合机的固有频率。本发明使得所计算的结果能够真实的反应声共振混合机的固有频率，进而能有效控制声共振混合机根据所得固有频率控制设备运行，达到维持设备始终在共振点处稳定运行的目的。

为实现上述目的，本发明提出了一种实时获取声共振混合机运行过程中固有频率的方法，包括以下步骤：

S1在声共振混合机运行过程中，采集声共振混合机混合容器部分的实时加速度信号以及声共振混合机电机转动的脉冲数；

S2对所述混合容器部分的实时加速度信号进行滤波和积分处理，得到位移信号，根据电机的相位差以及所述脉冲数计算声共振混合机的激振力；

S3根据所述位移信号和激振力构建位移信号和激振力的频响函数模型，提取该频响函数模型的m个模态参数，并输出该频响函数模型的曲线图；

S4构建模态参数拟合模型，任意选取m-1个模态参数输入模态参数拟合模型得到模态参数拟合曲线，将模态参数拟合曲线和频响函数模型的曲线图进行方差处理，得到模态参数拟合曲线和响函数模型的曲线图的方差值；

S5重复步骤S4，直至遍历m个模态参数，从而获取m个方差值，剔除方差值最小的模态参数拟合曲线中未选取的模态参数；