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      一種基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法及系統(tǒng)

      文檔序號(hào):39622600發(fā)布日期:2024-10-11 13:43閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s2中,對(duì)于判斷旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)盤的角速度方向,在標(biāo)記旋轉(zhuǎn)一周過程中,通過判斷一對(duì)相鄰接收天線的相位差的變化模式來確定轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向;在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,相鄰天線的相位差呈由正到負(fù)的正弦波形,而在逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,相鄰天線的相位差的波形恰好與之相反。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,包括轉(zhuǎn)盤距離檢測和靜態(tài)雜波濾除;

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,假設(shè)在標(biāo)簽從a點(diǎn)開始旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,標(biāo)簽旋轉(zhuǎn)到達(dá)p點(diǎn),此時(shí)相對(duì)a點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度為θt,構(gòu)建相位-角度模型如下:

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,對(duì)于r的參數(shù)估計(jì)步驟如下:

      6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,c點(diǎn)、d點(diǎn)和o點(diǎn)存在oc⊥rc,od⊥rd的關(guān)系,對(duì)于da的參數(shù)估計(jì)方法如下:在基于邊長關(guān)系的自估計(jì)方法中,在δocr中利用勾股定理,可得|rc|2=|ro|2-|co|2,其中|ro|=|ra|+|ao|=da+r,|co|=r,整理可得提取a點(diǎn)和c點(diǎn)的相位,構(gòu)造相位差與距離差的關(guān)系可得:

      7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,對(duì)于da的參數(shù)估計(jì)方法如下:

      8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,轉(zhuǎn)速估計(jì)方法如下:

      9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,其特征在于,步驟s4中,轉(zhuǎn)速方法檢測方法如下:通過峰值檢測算法檢測到b點(diǎn)處信號(hào)的相位,而后提取b點(diǎn)附近的相位差計(jì)算范圍:[bind-σ,bind+σ],其中bind表示b點(diǎn)峰值相位的索引,默認(rèn)σ為相鄰信號(hào)相位峰脊和峰谷之間采樣點(diǎn)數(shù)的四分之一;計(jì)算該范圍內(nèi)的相位差變化斜率:如果該斜率為負(fù)則表示轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn),反之,則表示轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

      10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述故障檢測方法的系統(tǒng),其特征在于,包括信號(hào)采集模塊、處理模塊和輸出模塊;


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明涉及一種基于毫米波雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測方法,屬于雷達(dá)檢測領(lǐng)域,包括S1.將毫米波雷達(dá)部署于旋轉(zhuǎn)裝置的一側(cè),所述旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)有毫米波信號(hào)反射標(biāo)簽;選取起始點(diǎn),測得標(biāo)記起始點(diǎn)相對(duì)毫米波雷達(dá)的距離和角度偏移;S2.毫米波雷達(dá)的發(fā)射天線發(fā)送調(diào)頻連續(xù)波信號(hào),信號(hào)傳播到反射器后由其反射返回到雷達(dá)的接收天線,發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)隨后經(jīng)混頻器得到中頻信號(hào);S3.信號(hào)預(yù)處理和相位提??;S4.測量旋轉(zhuǎn)裝置的角速度和方向。其優(yōu)點(diǎn)在于,本發(fā)明通過研究不同幾何位置的相位差,可以準(zhǔn)確估計(jì)模型中的參數(shù),從而獲取精確的角速度。最終我們的模型比基于射頻信號(hào)方法的現(xiàn)有工作粒度提高了16倍,角速度測算精度提高了7倍。

      技術(shù)研發(fā)人員:楊燕妮,賈森,胡鵬飛,羅駿,安振霖,曹建農(nóng),于東曉,成秀珍
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:山東大學(xué)
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/10/10
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