一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法技术

本发明专利技术提供了一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，包括以下步骤：基于方波时间序列生成方波间隔时间序列，基于方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速；对计算转速异常值检查和替换，获得优化转速；对优化转速进行平滑滤波处理获得输出转速。该方法能够对转速传感器采集的时间间隔进行合理划分分类，减少有效数据丢弃、提高转速测量精度、抑制转速跳变，在大量高频噪声、随机干扰、间断或连续时间采样异常等工况下计算出更合理可靠的实时转速。速。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法


[0001]本专利技术涉及发动机转速测量
，具体涉及一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法。

技术介绍

[0002]航空发动机的整个工作过程是非常复杂的气动热力学过程,由于不同环境条件和状态下的气动热力学过程差别很大,航空发动机系统的数学模型通常具有极强的非线性特征，导致发动机转速变化规律呈现非线性。发动机转速是发动机性能的一个重要参数，也是发动机控制的重要目标参数。发动机受到传感器安装空间受限、测量转速范围大、高频机械振动、电磁干扰、传感器漂移等因素影响，发动机转速测量数据存在大量高频噪声、随机干扰、间断或连续时间采样异常等问题。
[0003]传统主要采用均值滤波、差分滤波、预测等手段对计算后的测量转速进行平滑和预测处理，存在有效数据丢弃数据较多、预测偏差较大、转速跳变等问题。缺少有效方法直接对转速传感器采集的时间间隔进行合理划分分类，减少有效数据丢弃、提高转速测量精度、抑制转速跳变，计算出更合理可靠的实时转速。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：如何设计一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，能够对转速传感器采集的时间间隔进行合理划分分类，减少有效数据丢弃、提高转速测量精度、抑制转速跳变，在大量高频噪声、随机干扰、间断或连续时间采样异常等工况下计算出更合理可靠的实时转速。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，包括以下步骤：
[0007]基于方波时间序列生成方波间隔时间序列，基于方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速；
[0008]对计算转速异常值检查和替换，获得优化转速；
[0009]对优化转速进行平滑滤波处理获得输出转速。
[0010]在一些实施例中，所述基于方波时间序列生成方波间隔时间序列，基于方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速；包括：
[0011]利用电涡流转速测量系统采集的方波时间序列生成方波间隔时间序列，优化方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速。
[0012]在一些实施例中，利用电涡流转速测量系统采集的方波时间序列生成方波间隔时间序列，优化方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速，具体包括：
[0013]转速测量系统把变化的电压信号处理成方波信号，检测方波下降沿并记录该点发生时刻T，形成方波时间序列[T1，T2，...T
i
...，T
n+1
]；将方波时间序列的两个相邻时刻计算
时间差生成方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]，其中t
i
＝T
i+1
‑
T
i
。
[0014]在一些实施例中，获得计算转速，具体包括以下步骤：
[0015]S1：优化方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]生成间隔时间序列多元组{(t
11
，t
12
…
t
1i
)1，(t
21
，t
22
…
t
2j
)2，
…
，(t
m1
，t
m2
…
t
mk
)
m
}，其中m表示间隔时间序列多元组序号，i，j分别表示多元组对应元素个数；
[0016]S2：通过间隔时间序列多元组获得计算转速。
[0017]在一些实施例中，所述S1：优化方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]生成间隔时间序列多元组((t
11
，t
12
…
t
1i
)1，(t
21
，t
22
…
t
2j
)2，
…
，(t
m1
，t
m2
…
t
mk
)
m
}的步骤具体包括：
[0018]S10：计算方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]的均值与方差σ：
[0019]其中t
i
为方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]中第i个元素，n为方波间隔时间序列点总数；
[0020]选择t1为初始点t
start
，t
start
＝t1；间隔时间序列多元组序号m＝1；
[0021]S11：t
j
从方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]的t
start
初始点开始遍历至方波间隔时间序列的最后一点t
n
；
[0022]如果满足初始点t
start
为方波间隔时间序列的最后一点t
n
的序号，则生成间隔时间序列多元组(t
n
)
m
；
[0023]如果满足其中为均值、σ为方差，则从初始点t
start
到结束点t
j
生成间隔时间序列多元组(t
start
，t
start+1
…
t
j
‑1)
m
；
[0024]如果满足且遍历至方波间隔时间序列的最后一点t
n
即j＝n，其中为均值、σ为方差，则从初始点t
start
到结束点t
n
生成间隔时间序列多元组(t
start
，t
start+1
…
t
n
)
m
；
[0025]S12：如果S11生成的间隔时间序列多元组最后一个点序号小于方波间隔时间序列的最后一点t
n
的序号，则令初始点t
start
＝间隔时间序列多元组最后一个点序号+1，间隔时间序列多元组序号m＝m+1，重复S11直至满足条件。
[0026]在一些实施例中，所述S2：通过间隔时间序列多元组获得计算转速包括以下步骤：
[0027]S20：计算每个间隔时间序列多元组的总间隔时间生成总间隔时间序列(zt1,zt2,
…
zt
i
…
，zt
m
)，其中i为第i个间隔时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：基于方波时间序列生成方波间隔时间序列，基于方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速；对计算转速异常值检查和替换，获得优化转速；对优化转速进行平滑滤波处理获得输出转速。2.根据权利要求1所述的一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，所述基于方波时间序列生成方波间隔时间序列，基于方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速；包括：利用电涡流转速测量系统采集的方波时间序列生成方波间隔时间序列，优化方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速。3.根据权利要求2所述的一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，利用电涡流转速测量系统采集的方波时间序列生成方波间隔时间序列，优化方波间隔时间序列生成间隔时间序列多元组，通过间隔时间序列多元组获得计算转速，具体包括：转速测量系统把变化的电压信号处理成方波信号，检测方波下降沿并记录该点发生时刻T，形成方波时间序列[T1，T2，...T
i
...，T
n+1
]；将方波时间序列的两个相邻时刻计算时间差生成方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]，其中t
i
＝T
i+1
‑
T
i
。4.根据权利要求3所述的一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，获得计算转速，具体包括以下步骤：S1：优化方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]生成间隔时间序列多元组((t
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，t
12
…
t
1i
)1，(t
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，t
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…
t
2j
)2，
…
，(t
m1
，t
m2
…
t
mk
)
m
}，其中m表示间隔时间序列多元组序号，i，j分别表示多元组对应元素个数；S2：通过间隔时间序列多元组获得计算转速。5.根据权利要求4所述的一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，所述S1：优化方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
n
]生成间隔时间序列多元组{(t
11
，t
12
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t
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)1，(t
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，t
22
…
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，(t
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}的步骤具体包括：S10：计算方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...，t
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]的均值与方差σ：其中t
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为方波间隔时间序列[t1，t2，...t
i
...,t
n
]中第i个元素，n为方波间隔时间序列点总数；选择t1为初始点t
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，t
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＝t1；间隔时间序列多元组序号m＝1；S11：t
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初始点开始遍历至方波间隔时间序列的最后一点t
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；如果满足初始点t
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如果满足其中为均值、σ为方差，则从初始点t
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到结束点t
j
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；如果满足且遍历至方波间隔时间序列的最后一点t
n
即j＝n，其中为均值、σ为方差，则从初始点t
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到结束点t
n
生成间隔时间序列多元组(t
start
，t
start+1
…
t
n
)
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；S12：如果S11生成的间隔时间序列多元组最后一个点序号小于方波间隔时间序列的最后一点t
n
的序号，则令初始点t
start
＝间隔时间序列多元组最后一个点序号+1，间隔时间序列多元组序号m＝m+1，重复S11直至满足条件。6.根据权利要求4所述的一种高可靠抗干扰的发动机转速测量数据处理方法，其特征在于，所述S2：通过间隔时间序列多元组获得计算转速包括以下步骤：S20：计算每个间隔时间序列多元组的总间隔时间生成总间隔时间序列(zt1，zt2，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智鹏，詹宏，孙明，王文杰，袁清慧，段先伍，陈鑫，
申请(专利权)人：四川航天中天动力装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：