[发明专利]一种基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法

权利要求书

1.一种基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

步骤(1)磁悬浮转子径向位移获取与预处理；

步骤(2)根据转子实时角频率ω进行谐波窗的设计；

步骤(3)用步骤(2)中所设计的谐波窗对步骤(1)中的磁悬浮转子径向位移差的频谱进行谐波小波滤波处理，得到转子径向位移差的初次滤波频谱；

步骤(4)对步骤(3)中的转子径向位移差的初次滤波频谱进行无偏估计阈值滤波，得到转子径向位移差的二次滤波频谱；

步骤(5)对步骤(4)中的转子径向位移差的二次滤波频谱进行离散傅立叶反变换，获得磁悬浮转子动不平衡位移。

2.根据权利要求1所述的基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法，其特征在于，所述步骤(1)磁悬浮转子径向位移获取与预处理；具体包括：

在5自由度磁悬浮转子系统中，在磁悬浮转子a、b两端对称安装2组径向位移传感器，其中a端为1组，b端为1组；a端组的径向位移传感器采用2对共4个探头，它们沿圆周均匀分布于径向位移传感器上，其中1对径向位移传感器探头检测a端x方向上的转子位移x_a，另外1对径向位移传感器探头检测a端y方向上的转子位移y_a；b端组的径向位移传感器采用2对共4个探头，它们沿圆周均匀分布于径向位移传感器上，其中1对径向位移传感器探头检测b端x方向上的转子位移x_b，另外1对径向位移传感器探头检测b端y方向上的转子位移y_b；通过处理器控制AD转换器对x_a、y_a、x_b、y_b以频率f_s进行采样，得到a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向上的转子径向位移离散输入序列依次分别为：x_a(i)、y_a(i)、x_b(i)、y_b(i)，其中i＝0,1,…,N-1；N＝K·M是采样点数，K为大于等于2的整数，ω为转子实时角频率，[]表示取整；令：

依次分别为a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向转子径向位移差值的离散输入序列；

然后对以上径向位移差值的离散输入序列进行离散傅立叶变换得到对应的a端x方向、a端y方向、b端x方向、b端y方向转子径向位移差的频谱依次为：

其中，k＝0,1,…,N-1，j为虚数单位。

3.根据权利要求2所述的基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法，其特征在于：步骤(2)所述的谐波窗的设计，主要包括谐波窗函数、中心频率和带宽，其中

中心频率为：

窗口带宽为：f_w＝s·f_s/N，s为大于等于2的偶数；

谐波窗函数为：

ω为转子实时角频率，[]表示取整；

f_s为采样频率。

4.根据权利要求3所述的基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法，其特征在于：步骤(3)中所述的谐波小波滤波处理，其方法为：

W_abx(k)、W_bax(k)、W_aby(k)、W_bay(k)依次分别为a端x方向、b端x方向、a端y方向、b端y方向转子径向位移差的初次滤波频谱，又表示为W_j，其中j＝abx,bax,aby,bay。