[发明专利]一种三点法回转误差分离过程中传感器噪声信号抑制方法

摘要

本发明提供了一种三点法回转误差分离过程中传感器噪声信号抑制方法。首先，合理设计传感器安装夹角进行信号采集，并构造受到噪声信号干扰后的三点法中传感器组合信号频域表达式；其次，建立转子真实轮廓信号与受到噪声干扰后分离所得到轮廓信号的误差模型，进而分析得出噪声信号在分离过程中的传递函数；最后，根据得到的传递函数构建优化目标函数，并用基于坐标轮换的和声搜索算法对其进行优化求解。本发明将三点法回转误差分离过程中的传感器噪声信号抑制问题转换为目标函数优化问题，通过对噪声信号的传递函数进行优化，有效地将噪声信号的各阶频率成分都予以抑制，提高了回转误差分离精度。

主权项

1.一种三点法回转误差分离过程中传感器噪声信号抑制方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤一、沿测试基准圆周上布置i个测头Si，其中i＝1,2,3，各传感器测头与x轴的夹角分别为建立受到噪声信号δ干扰影响后的三点法中传感器组合信号频域表达式：其中，n为频域离散值序号，且n＝0,1,2,...,N-1，N为采样点数；R(ωn)为测试截面轮廓信号r(kΔθ)的频域表达式，∏(ωn)为噪声信号δ的频域表达形式，可表示为： Π ( ω n ) = Π ( n N Δ θ ) = Σ k = 0 N - 1 δ ( k Δ θ ) · e - j 2 π n k / N ]]>其中，k为时域离散值序号，且k＝0,1,2,...,N-1；步骤二、给出受到噪声信号δ干扰影响后分离所得到的转子轮廓信号r′(kΔθ)与转子真实轮廓信号r(kΔθ)的误差：步骤三、得出噪声信号在分离过程中的传递函数Ψ(ωn)为：步骤四、针对Ψ(ωn)，构建优化目标函数初始化参数HMS、HMCR、PAR、Miter、u＞1、ε1＞0、ε2＞0，并初始化和声库HM，其可表示为：其中，HMS为和声记忆库的大小，HMCR为记忆库选取概率，PAR为音调调节概率，Miter为最大迭代次数，δ0为初始步长，u为缩放因子，ε1、ε2为精度；步骤五、产生新的和声：其中，为第i个解向量新产生的和声变量，r1、Rand∈(0,1)为随机数，分别为对应决策变量的上限和下限；步骤六、使用坐标轮换法求解第i个解向量中的最优解和最差解并用下式对参数PAR进行改进：PARi＝PARmin+(PARmax-PARmin)×(i/Miter)其中，PARi为改进后的音调调节概率，PARmax、PARmin分别为音调调节的最大值和最小值；步骤七、若r2＜PARi，用下式更新和声变量：如果则用新解替换最差解步骤八、若i＜Miter，转步骤五；否则返回和声库的最好和声，即目标函数的最优解步骤九、利用最优解中的作为三点法回转误差分离过程中传感器安装夹角，对转子回转误差信号进行测试。