[发明专利]一种科氏流量计固有频率获得方法

权利要求书

1.一种科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述方法包括：

采集科氏流量计在自由衰减状态下的振动信号获得采样信号；

对采样信号进行截短获得截短信号；

获得所述截短信号的频谱，提取所述截短信号频谱最大值的索引，获得第一索引；

在所述第一索引前后进行插值，分别获得第一插值点频谱值和第二插值点频谱值；

求取所述第一索引对应频谱值、所述第一插值点频谱值和所述第二插值点频谱值中的最大值获得最大频谱值，获得所述最大频谱值对应的第二索引；

基于所述第二索引获得所述采样信号频谱最大值对应的第三索引；

在所述第三索引的前后进行插值，分别获得第三插值点频谱值和第四插值点频谱值；

基于所述第三插值点频谱值和所述第四插值点频谱值，计算所述采样信号的频谱偏移量估计值和衰减因子的初步估计值；

基于所述频谱偏移量和衰减因子的初步估计值，计算获得滤波器参数，基于所述滤波器参数获得滤波器；

构造所述采样信号的预测关系式，将所述预测关系式带入所述滤波器获得预测矩阵；

求解所述预测矩阵获得所述科氏流量计的固有频率。

2.根据权利要求1所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述采样信号为：

式中：、、和分别表示所述采样信号初幅值、频率、初相位和衰减因子；表示采样时刻点，表示信号长度；是均值为0，方差为的加性高斯白噪声。

3.根据权利要求1所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述截短信号的长度为所述采样信号长度的一半。

4.根据权利要求3所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述方法具体为：对采样信号进行截短，得到长度为采样信号长度一半的截短信号，，对所述截短信号进行快速傅里叶变换，提取所述截短信号频谱最大值的索引，获得第一索引。

5.根据权利要求4所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述截短信号频谱的计算方式为：

其中，表示截短信号，表示截短信号频谱，表示截短信号频谱索引，为自然底数，为虚数单位，为第一索引，表示取复数序列的模值，表示提取序列中最大值的索引。

6.根据权利要求1所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述第一索引与其前后两个插值点的间隔均为0.5，所述第三索引与其前后两个插值点的间隔均为0.5。

7.根据权利要求5所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述第一插值点频谱值为，所述第二插值点频谱值为，所述第二索引为，所述第三索引为，其中：

；

；

；

。

8.根据权利要求7所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述第三插值点频谱值为，所述第四插值点频谱值为，所述采样信号的频谱偏移量估计值为，所述采样信号的衰减因子初步估计值为，其中：

；

；

；

其中，和分别表示取复数的实部和虚部。

9.根据权利要求8所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述滤波器为，其中：

表示复变量，和为滤波器参数，计算方式为：

。

10.根据权利要求9所述的科氏流量计固有频率获得方法，其特征在于，所述预测关系式为：

其中，，，,,为单位冲击函数；

所述预测矩阵为：

其中，和分别表示采样信号和冲击信号经过滤波器后的滤波信号；

求解所述预测矩阵获得所述科氏流量计的固有频率，其中：

。