[发明专利]振动测试数据最佳分析长度的确定方法

摘要

本发明公开了振测数据最佳分析长度的确定方法，在所测结构的关键位置布设传感器装置，获取结构的振测数据；提取不同长度N的数据信息，并选取合适的尺度因子S，利用改进的粗粒化方法将振测数据粗粒化处理；利用伪近临法与互信息法分别确定各粗粒化后数据的相空间重构参数m、τ，并进行相空间重构；计算各尺度下的排列熵熵值，并将各排列熵熵值均匀化作为多尺度排列熵熵值MPE；计算不同长度N振测数据的多尺度排列熵熵值，并选出满足精度要求的MPE(Li)，则MPE(Li)所对应的最短数据长度定义为振测数据最佳分析长度。

主权项

1.一种振测数据最佳分析长度的确定方法，它包括如下步骤：(1)在所测结构的关键位置布设传感器装置，获取结构的振测数据{X(i)；i＝1,2.....n}；n为正整数；(2)提取不同长度N的数据信息，并选取合适的尺度因子S,将振测数据粗粒化处理，在给定的尺度因子S上，通过移动平均得到对应的粗粒化序列，公式如下：j为正整数；(3)利用伪近临法与互信息法分别确定各粗粒化后数据的相空间重构参数m、τ，并进行相空间重构；m为嵌入维数，τ为延迟时间；(4)计算粗粒化后各时间序列的排列熵熵值PE₁、PE₂、L、PE_S,得到多尺度排列熵MPE_S＝{PE₁、PE₂、L、PE_S}，并以多尺度排列熵的均值MPE作为衡量振测数据复杂度的依据，其中(5)计算同一振动状态下，不同长度N振测数据的多尺度排列熵均值MPE(L1)，MPE(L2)KMPE(Li)KMPE(Ln)，此时数据长度N值越大，熵值MPE越趋于某一固定值，在此以数据达到一定长度即MPE(Ln)‑MPE(Ln‑1)≈0为止,并以MPE(Ln)作为标准熵值，MPE(Ln)所对应的数据长度Ln作为标准数据长度N。(6)将MPE(L1)，MPE(L2)KMPE(Li)KMPE(Ln)分别与MPE(Ln)进行比较，选出满足精度要求的MPE(Li)，满足：MPE(Li)≥97％MPE(Ln)，则MPE(Li)所对应的最短数据长度定义为振测数据最佳分析长度。