[发明专利]一种考虑质量波动共振声混料机实时固有频率识别方法

权利要求书

1.一种考虑质量波动共振声混料机实时固有频率识别方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：启动混料机，给混料机音圈电机施加一稳定周期的电压信号，混料机音圈电机输出周期变化的激振力，使混料机处于受迫振动状态；

步骤二：利用电流传感器采集混料机音圈电机的电流信号，同时利用加速度传感器采集混料机运动负载机构的加速度信号，并分别对采集到的电流信号和加速度信号进行预处理；

步骤三：根据步骤二中预处理后的电流信号计算混料机音圈电机的激振力信号；

步骤四：建立线性神经网络训练模型，将步骤三中的激振力信号作为混料机输入值，将步骤二中的预处理后的加速度信号作为混料机输出值，利用输入值和输出值对线性神经网络训练模型进行训练，训练完成后输出权值矩阵；

步骤五：根据振动原理和权值矩阵计算混料机的实时固有频率，并根据实时固有频率调节混料机音圈电机输入的电流信号的频率。

2.根据权利要求1所述的考虑质量波动共振声混料机实时固有频率识别方法，其特征在于，所述电压信号为正弦电压信号或余弦电压信号。

3.根据权利要求1所述的考虑质量波动共振声混料机实时固有频率识别方法，其特征在于，所述分别对采集到的电流信号和加速度信号进行预处理的方法为：

利用递推平均滤波方法分别对电流信号和加速度信号进行处理，去除信号中的尖峰脉冲；递推平均滤波方法的原理为：

其中，N为每次平均的信号点数，t表示时刻，I₁(t)为去除尖峰脉冲后的电流信号，I(t-i)为t-i时刻采集到的电流信号，a₁(t)为去除尖峰脉冲后的加速度信号，a(t-i)为t-i时刻采集到的加速度信号，i＝1,2,…,N-1；

利用最小二乘法分别对电流信号和加速度信号进行非线性处理，去除非线性趋势项；

利用最小二乘法对电流信号拟合出的多项式为：g(t)＝c₀+c₁t+c₂t²+...+c_kt^k；

利用最小二乘法对加速度信号拟合出的多项式为：u(t)＝b₀+b₁t+b₂t²+...+b_kt^k；

其中，c_j、b_j均表示多项式的系数，j＝0,1,…,k，g(t)表示电流信号的非线性趋势项，u(t)表示加速度信号的非线性趋势项；

利用电流信号I₁(t)减去g(t)得到预处理后的电流信号I₂(t)：I₂(t)＝I₁(t)-g(t)；

利用加速度信号a₁(t)减去u(t)得到预处理后的加速度信号a₂(t)：a₂(t)＝a₁(t)-u(t)。

4.根据权利要求3所述的考虑质量波动共振声混料机实时固有频率识别方法，其特征在于，所述混料机音圈电机的激振力信号的计算方法为：

f(t)＝BLI₂(t)N；

其中，f(t)为激振力信号，B为电机磁场强度，L为电机每匝线圈有效长度，I(t)为预处理后的电流信号，N电机线圈匝数。