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专利号: 2016112050443
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于超限学习机及到达距离的周期振动信号定位方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1、获取训练距离预测模型

1.1、基于已知准确基频和到达距离,针对任意一段数据长度为Lf的已知基频和到达距离的周期振动信号,基于已知的准确基频进行FBED特征向量的提取;

1.2、采集不同距离下周期振动信号并构建相应的标准FBED特征向量库;

1.3、基于标定到达距离的FBED特征向量采用超限学习机算法训练距离预测模型;

步骤2、分别获取同一时间段内3个及以上的节点处采集得到的未知基频与到达距离的周期振动信号Si(n),n=1,2,...,Lf,数据长度皆为Lf、采样频率为Fs;

步骤3、针对任一节点Pi处的周期振动信号Si(n),进行准确基频fi的提取,其中i=1,2,

3...,并基于得到的准确基频fi进行FBED特征向量的提取;

3.1、基于基频提取算法,进行基频提取获得基频估计值 并匹配最接近的准确基频fi;

3.2、基于准确基频从周期振动信号Si(n)上提取得到FBED特征向量W;

步骤4、对任一节点Pi处周期振动信号Si(n),提取得到FBED特征向量W,利用训练好的ELM预测模型对特征向量W进行距离估计,得到对应的距离估计值di;

步骤5、计算振动源的估计坐标,具体如下:基于任意3个节点处周期振动信号Si(n),通过ELM预测模型分别得到的距离估计值,然后基于到达距离的定位法计算得到该振动源的估计坐标;

振动源估计坐标的计算如下:

设定任意3个节点分别为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3),且振动源的估计坐标为(x,y),则基于到达距离的定位法的公式如下:其中

其中,d1、d2、d3分别指代节点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)处得到的距离估计值,而γ1、γ2为计算时的中间变量。

2.根据权利要求1所述的一种基于超限学习机及到达距离的周期振动信号定位方法,其特征在于:所述的步骤1.1和步骤3.2中的FBED特征向量提取过程是相同的,其处理过程是基于基频ffd,提取Nb维FBED特征向量 具体计算公式组如下:

1)维数Nb决定公式:

2)第i个频带上下限范围[fL(i),fR(i)]计算公式:此外由于频带范围与功率谱密度序列PSD(f)的半谱范围有冲突,所以对fR(Nb)有一个修正的操作:fR(Nb)=min[Fs/2,fR(Nb)];Fs为采样频率;

3)归一化前特征向量 的计算公式:

4)FBED特征向量 计算公式: