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专利号: 2022104366524
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、采用激光测振仪采集贯流式水轮机转轮振动信号的时间序列xk(k=1,2,3,…,N);

步骤2、基于步骤1所得时间序列xk构建振动信号的离差序列Y(i);

步骤3、将步骤2所得离差序列Y(i)以等长度s分割为不重叠的Ns段,采用最小二乘法拟2

合振动信号2s个数据的多项式趋势并计算均方误差F(s,v);

2

步骤4、根据步骤3所得均方误差F (s,v)计算第q阶波动函数的平均值F(q,s),得到第qh(q)阶波动函数平均值F(q,s)和时间尺度s之间的幂律关系F(q,s)∝s ,通过Hurst指数h(q)得到标度指数τq;

步骤5、通过对步骤4所得标度指数τq进行Legendre变换得到描述多重分形奇异谱的特征参数,即奇异指数α与谱函数f(α);

步骤6、基于步骤5所得奇异指数α与谱函数f(α)判定是否发生空化,识别水轮机空化状态;具体为:将Δf大于0或者Δα大于0.21作为判定空化是否发生的标准,当Δf大于0或者Δα大于0.21时,则水轮机发生空化;Δf为最大奇异指数αmax与最小奇异指数αmin对应多重分形奇异谱f(α)值的差值,即Δf=f(αmax)-f(αmin),Δα即为αmax与αmin的差值。

2.如权利要求1所述的贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,所述步骤2中构建的振动信号离差序列Y(i)表示为:式(1)中,表示为:

3.如权利要求1所述的贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,所述步骤3所得2

均方误差F(s,v)表示为:

式(3)中,yv为拟合的第v段的r阶多项式。

4.如权利要求1所述的贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,所述步骤4所得第q阶波动函数的平均值F(q,s)表示为:

5.如权利要求1所述的贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,所述步骤4所得标度指数τq表示为:τ(q)=qh(q)‑1                   (5)。

6.如权利要求1所述的贯流式水轮机空化状态识别方法,其特征在于,所述步骤5所得奇异指数α与谱函数f(α)表示为:f(α)=qαq‑τq=q(αq‑hq)+1         (7)。