理论教育 压力波动信号特征提取方法

压力波动信号特征提取方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:在信号处理阶段中,压力波动时间序列信号由压力传感器获得,并在LabVIEW 平台上初步处理,如进行小波消噪预处理。如图6.7 所示表明压力波动信号在经过基于最佳分数阶次的分数阶傅里叶变换后出现明显特征峰。如图6.8 所示为压力波动信号的传统傅里叶变换形式,流体流动的特征值不能被清楚地检测到。FRFT 可用于提取气液两相混合过程中压力波动信号的特征值。

压力波动信号特征提取方法

信号处理阶段中,压力波动时间序列信号由压力传感器获得,并在LabVIEW 平台上初步处理,如进行小波消噪预处理。如图6.5 所示为在气体流速Qg =1.0 m3/h,柔性片长度l=4 cm 和搅拌转速N=30 r/min 的条件下测得的压力波动时域波形,在时域中不能检测压力波动信号的特性。当采用FRFT 方法时,压力波动信号的峰值出现明显如图6.6 所示的情况,即在(p,u)平面上以不同的阶次p 搜索出最大振幅(峰值)。然后,根据对应峰值确定分数阶次,也被称为“最佳阶次”,如图6.6 所示的圆圈标记。此外,在该实验系统中,最佳阶次p=0.984 6。如图6.7 所示表明压力波动信号在经过基于最佳分数阶次的分数阶傅里叶变换后出现明显特征峰。同时,为了在流信号的特征提取中进行传统傅里叶变换和分数阶傅里叶变换(FRFT)之间的比较研究,开展了它们在信号特征提取方面的差异。如图6.8 所示为压力波动信号的传统傅里叶变换形式,流体流动的特征值不能被清楚地检测到。FRFT 可用于提取气液两相混合过程中压力波动信号的特征值。

图6.5 时域下流体的压力脉动信号

图6.6 压力脉动信号的分数阶傅里叶变换的3-D 表示(www.daowen.com)

图6.7 最佳分数阶下的流体流动特征

图6.8 传统傅里叶变换下的流体流动信号特征

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