本發(fā)明屬于信號(hào)處理，具體涉及一種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)鐵磁材料出現(xiàn)某些缺陷(晶界、夾雜)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生巴克豪森現(xiàn)象，因此當(dāng)材料理想的沒有缺陷時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)巴克豪森事件。但在實(shí)際中很難看到后一種情況，因?yàn)榇蠖鄶?shù)工程材料都是多晶的，基本上都含有晶界、夾雜、相態(tài)差異、化學(xué)成分多樣化等“缺陷”，這些都是材料制造過程中固有的部分。這些因素構(gòu)成了材料的性能，它們也定義了其磁響應(yīng)的行為以及磁化過程中的巴克豪森效應(yīng)。由于巴克豪森噪聲信號(hào)可以通過適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)來測(cè)量，因此也可以從這些信號(hào)中確定材料的物理性質(zhì)。

2、巴克豪森信號(hào)檢測(cè)的缺點(diǎn)是信噪比低，在獲取巴克豪森信號(hào)的過程中即使經(jīng)過了硬件高通濾波電路濾除了低頻干擾成分，仍然會(huì)由于硬件以及周圍環(huán)境的干擾使得巴克豪森信號(hào)信噪比降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，包括如下步驟：步驟(1)：磁化試件，獲取一個(gè)巴克豪森噪聲信號(hào)y；

3、步驟(2)：通過希爾伯特變換得到各模態(tài)解析信號(hào)單側(cè)譜；

4、步驟(3)：把預(yù)估的中心頻率混合到分析信號(hào)中，調(diào)制各模態(tài)頻譜變化到基頻帶；

5、步驟(4)：計(jì)算上述經(jīng)過解調(diào)后相關(guān)信號(hào)梯度的平方l2范數(shù)；

6、步驟(5)：二次懲罰因子ɑ和拉格朗日函數(shù)λ(t)將約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為無約束優(yōu)化問題；

7、步驟(6)：使用乘法交替方向算子求解得ykn+1(t)在頻域的表示如下：

8、

9、步驟(7)：更新后的各imf分量的中心頻率為：

10、

11、步驟(8)：交替迭代后λ(t)n+1在頻域的表達(dá)式為：

12、

13、進(jìn)一步地，vmd分解的具體步驟：

14、a：初始化和n＝0；

15、b：迭代次數(shù)n＝n+1，執(zhí)行下一步操作；

16、c：更新ωk；

17、d：更新λ；

18、e：在滿足時(shí)，輸出各模態(tài)信號(hào)。

19、進(jìn)一步地，在步驟e中，若不滿足時(shí)，則重復(fù)b-d直至滿足。

20、進(jìn)一步地，在步驟(4)中，約束變分問題可以通過如下公式表示：

21、

22、其中，y?k為分解后的第k個(gè)imf分量；ωk為第k個(gè)imf分量的中心頻率，k為分解的個(gè)數(shù)(正整數(shù))，δ(t)為狄拉克分布函數(shù)。

23、進(jìn)一步地，在步驟(5)中，通過如下變換式進(jìn)行變換：

24、

25、其中，上述變換式為擴(kuò)增的拉格朗日變換式。

26、本發(fā)明提供的基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，由于硬件以及周圍環(huán)境的干擾使得巴克豪森信號(hào)信噪比降低，為了提高信噪比，本發(fā)明采用針對(duì)非平穩(wěn)非線性信號(hào)的vmd算法來對(duì)mbn信號(hào)進(jìn)行處理，提高巴克豪森信號(hào)信噪比。具有很好的技術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，其特征在于，vmd分解的具體步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，其特征在于，在步驟e中，若不滿足時(shí)，則重復(fù)b-d直至滿足。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，其特征在于，在步驟(4)中，約束變分問題可以通過如下公式表示：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種基于vmd的p92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，其特征在于，在步驟(5)中，通過如下變換式進(jìn)行變換：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于VMD的P92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，通過磁化試件獲取巴克豪森信號(hào)，接著進(jìn)行信號(hào)構(gòu)造和信號(hào)求解，然后進(jìn)行計(jì)算中心頻率和寬帶，最后輸出信號(hào)。本發(fā)明公開了一種基于VMD的P92鋼巴克豪森信號(hào)的硬度檢測(cè)辦法，由于硬件以及周圍環(huán)境的干擾使得巴克豪森信號(hào)信噪比降低，為了提高信噪比，本發(fā)明采用針對(duì)非平穩(wěn)非線性信號(hào)的VMD算法來對(duì)MBN信號(hào)進(jìn)行處理，提高巴克豪森信號(hào)信噪比。具有很好的技術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：薛猛,崔志浩,陳梓君,李藍(lán)星,韓佳樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10