[发明专利]一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置及降噪方法

权利要求书

1.一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法，应用一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法进行降噪，其特征在于，一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置，包括控制器(1)，所述控制器(1)分别连接有振动/噪声传感器(2)和扬声器(3)；所述振动/噪声传感器(2)设置有两个，所述振动/噪声传感器(2)设置在滑动轴承的轴瓦(5)外侧，用于采集滑动轴承的转子(4)与轴瓦(5)之间的振动情况和噪声声波；所述扬声器(3)用于输出与采集的噪声声波对应的降噪声波；所述控制器(1)用于接收和处理采集的振动情况和噪声声波，并控制所述扬声器(3)输出降噪声波；

所述振动/噪声传感器(2)对滑动轴承振动情况以及当前噪声声波进行实时监测，并利用所述控制器(1)建立振动信号与噪声声波之间的映射关系；以振动信号为拓扑目标，构建幅值相同、相位相反的降噪时域信号；在此基础上，基于上述振动信号与噪声声波之间的映射关系，将降噪时域信号回归为与之相匹配的降噪声波；最后利用所述扬声器(3)输出降噪声波，使降噪声波与轴承振动所产生的噪声声波相互抵消，达到主动降噪的目的；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、所述振动/噪声传感器(2)以单位时间为样本实时采集滑动轴承的振动信号和噪声声波；

步骤2、基于最小二乘法，以单位时间内离散的振动信号为自变量、噪声声压为因变量，进行多项式拟合得出当前滑动轴承服役状态下的振噪映射关系；

步骤3、以振动信号为拓扑目标，采用快速傅里叶变换，获取该振动信号的频域特征；

步骤4、构建与振动信号幅值相同、相位相反的频域信号作为降噪频域信号，并采用逆快速傅里叶变换将其转化为时域信号，该时域信号为降噪时域信号；

步骤5、以降噪时域信号为自变量，根据步骤2所得的振噪映射关系得出与降噪时域信号相对应的降噪声波；

步骤6、所述扬声器(3)输出降噪声波；

步骤7、降噪后所述振动/噪声传感器(2)继续以单位时间为样本实时采集滑动轴承的降噪后振动信号，将降噪后振动信号和与控制器(1)中预设的标准振动信号范围比较，若降噪后振动信号属于标准振动信号范围，则滑动轴承的自适应主动降噪完成；若降噪后振动信号超出标准振动信号范围，则根据最新采集的振动信号和噪声声波修正振噪映射关系，重复步骤3-6，直到经过修正的降噪后振动信号属于标准振动信号范围，则滑动轴承的自适应主动降噪完成。

2.根据权利要求1所述的一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法，其特征在于，所述步骤2具体为，

步骤2.1、设满足振噪映射关系的多项式如下，

y＝f(x；C₁,C₂,C₃,...,C_k,...C_m)＝C₁+C₂x+C₃x²+...C_kx^k-1+...+C_mx^m-1 (6)

式(6)中，y为噪声声压，x为振动幅值；C_k为多项式的待定参数，k∈[1,m]，m为多项式的待定参数的个数；

步骤2.2、令x＝(x₁,x₂,...x_N),y＝(y₁,y₂,...y_N),C＝(C₁,C₂,...C_m)，依据下式求得多项式的每一个待定参数C_k，

式(7)中，N为离散样本信号的组数；σ为分布的标准误差；(x_i,y_i)为第i组离散的振动幅值、噪声声压；

当Nm时，式(7)无解；当N＝m时，式(7)有唯一解；当Nm时，会求得多个C_k；

步骤2.3、将步骤2.2求得的C_k代入式(6)，得到当前滑动轴承服役状态下的振噪映射关系。