本发明专利技术提供一种轴承保持架的运动学参数确定方法及装置，包括：获取传感器检测到的滚子在传感器坐标系中的自转角速度；将滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为滚子在大地坐标系下的自转角速度；根据每个滚子在大地坐标系下的自转角速度，从滚动轴承中的多个滚子中，筛选出不滑动的滚子；将不滑动的滚子在滑动延迟时长前所对应的自转角速度融合，以确定轴承保持架的运动学参数。由此，不再利用复杂的外部测试装置进行轴承保持架的运动学解算，相较于现有技术来说，测量误差较低，效率较高，且具备较好的复杂工况适应能力。且具备较好的复杂工况适应能力。且具备较好的复杂工况适应能力。
【技术实现步骤摘要】
一种轴承保持架的运动学参数确定方法及装置
[0001]本专利技术实施例涉及轴承测量
，尤其涉及一种轴承保持架的运动学参数确定方法及装置。
技术介绍
[0002]随着国内外制造业工业化、信息化进程的不断加快，滚动轴承作为中高端制造业设备不可或缺的核心组成部分之一，对其运行状态的监测是不可忽视的。如盾构机主轴承有重载和低速两个特性，在盾构施工中，其承受着径向与轴向的持续负载和冲击负载。主轴承一旦损坏，会造成巨大的经济损失。因此，需对盾构机主轴承进行运动状态的监测。盾构机主轴承多为圆柱滚子轴承，相关技术中，主要是通过设计带有专用传感器的复杂测试装置对轴承保持架进行直接测量，进而监测轴承的运行状态。
[0003]相关技术的方案，虽然能够实现对轴承保持架的运动学解算，但是具备如下缺点：复杂的测试装置使得测量较难进行，且存在较大的测量误差；针对不同的轴承需要重新设计对应的测量装置，耗费人力物力，导致测量效率较低；轴承可能运行在重载、高速、高温、强酸或强碱等复杂工况下，导致外部测量装置适应性较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决相关技术中，对轴承保持架的运动学解算方式导致测量较难进行、测量误差较大且适用性不强的技术问题，提供了一种轴承保持架的运动学参数确定方法及装置。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种轴承保持架的运动学参数确定方法，方法包括：
[0006]获取传感器检测到的所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度；
[0007]将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度；
[0008]根据每个所述滚子在大地坐标系下的自转角速度，从所述滚动轴承中的多个滚子中，筛选出不滑动的滚子；其中，所述不滑动的滚子满足以下条件：滚子在大地坐标系下的自转角速度小于或等于滑动阈值；将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前所对应的自转角速度融合，以确定所述不滑动的滚子的公转角速度；
[0009]根据所述公转角速度确定轴承保持架的运动学参数。
[0010]优选地，将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度通过以下公式实现：
[0011][0012]其中，所述为第i个滚子在大地坐标系下的自转角速度；所述为第i个滚子在传感器坐标系中的自转角速度；所述为坐标系转化矩阵；所述E代表大地坐标系，所
述S代表传感器坐标系，所述i小于或等于n，所述i为正整数，所述n为所述滚动轴承中的所有滚子的数量。
[0013]优选地，将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前，所对应的自转角速度融合，以确定所述不滑动的滚子的公转角速度，通过以下公式实现：
[0014][0015]其中，为所述不滑动的滚子在t
‑
l时刻的公转角速度；K
J
表示运动学比例矩阵；J
t
表示滑动系数矩阵，J
t
＝[j1(t)j2(t)
…
j
n
(t)]；
[0016]若任一滚子在预设时间段[t1，t2]内不滑动，则所述任一滚子在[t1‑
l，t2‑
l]内也不滑动，l为滑动延迟时长；
[0017]j1(t)在滚子在t时刻不滑动时，取值为1，在滚子在t时刻发生滑动时，取值为0，表示第n个滚子在t
‑
l时刻的自转角速度；
[0018]所述滚子的自转角速度中的噪声值符合高斯分布。
[0019]优选地，所述传感器偏心安装在所述滚子中。
[0020]第二方面，本专利技术实施例提供一种轴承保持架的运动学参数确定装置，包括：
[0021]获取模块，用于获取传感器检测到的所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度；
[0022]转化模块，用于将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度；
[0023]筛选模块，用于根据每个所述滚子的在大地坐标系下的自转角速度，从所述滚动轴承中的多个滚子中，筛选出不滑动的滚子；其中，所述不滑动的滚子满足以下条件：滚子在大地坐标系下的自转角速度小于或等于滑动阈值；
[0024]融合模块，用于将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前所对应的自转角速度融合，以确定不滑动的滚子的公转角速度；
[0025]确定模块，用于根据所述公转角速度，确定轴承保持架的运动学参数。
[0026]优选地，所述转化模块，具体用于通过以下公式将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度：
[0027][0028]其中，所述为第i个滚子在大地坐标系下的自转角速度；所述为第i个滚子在传感器坐标系中的自转角速度；所述为坐标系转化矩阵；所述E代表大地坐标系，所述S代表传感器坐标系，所述i小于或等于n，所述i为正整数，所述n为所述滚动轴承中的所有滚子的数量。
[0029]优选地，所述融合模块，用于通过以下公式将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前，所对应的自转角速度融合，以确定所述不滑动的滚子的公转角速度：
[0030][0031]其中，所述不滑动的滚子在t
‑
l时刻的公转角速度；K
J
表示运动学比例矩阵；J
t
表示滑动系数矩阵，J
t
＝[j1(t)j2(t)
…
j
n
(t)]；
[0032]若任一滚子在预设时间段[t1，t2]内不滑动，则所述任一滚子在[t1‑
l，t2‑
l]内也不滑动，l为滑动延迟时长；
[0033]j1(t)在滚子在t时刻不滑动时，取值为1，在滚子在t时刻发生滑动时，取值为0，表示第n个滚子在t
‑
l时刻的自转角速度；
[0034]所述滚子的自转角速度中的噪声值符合高斯分布。
[0035]优选地，所述传感器偏心安装在所述滚子中。
[0036]第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的轴承保持架的运动学参数确定方法。
[0037]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求第一方面所述的轴承保持架的运动学参数确定方法的步骤。
[0038]在本专利技术实施例中，通过轴承滚子内部一体的传感器系统，将不滑动的滚子所对应的自转角速度融合，从而确定不滑动的滚子的公转角速度，进而确定轴承保持架运动学参数，即通过测量滚子的参数，对轴承保持架的参数进行间接解算。由此，不再利用复杂的外部测试装置进行轴承保持架的运动学解算，即可避免
技术介绍
部分所述的外部测量装置所导致的一系列问题，相较于现有技术来说，测量误差较低，效率较高，且具备较好的复杂工况适应能力。另外，本专利技术实施例中，将无效信息(滑动的滚子的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴承保持架的运动学参数确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取传感器检测到的所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度；将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度；根据每个所述滚子在大地坐标系下的自转角速度，从所述滚动轴承中的多个滚子中，筛选出不滑动的滚子；其中，所述不滑动的滚子满足以下条件：滚子在大地坐标系下的自转角速度小于或等于滑动阈值；将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前所对应的自转角速度融合，以确定所述不滑动的滚子的公转角速度；根据所述公转角速度确定轴承保持架的运动学参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度通过以下公式实现：其中，所述为第i个滚子在大地坐标系下的自转角速度；所述为第i个滚子在传感器坐标系中的自转角速度；所述为坐标系转化矩阵；所述E代表大地坐标系，所述S代表传感器坐标系，所述i小于或等于n，所述i为正整数，所述n为所述滚动轴承中的所有滚子的数量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述不滑动的滚子在滑动延迟时长前，所对应的自转角速度融合，以确定所述不滑动的滚子的公转角速度，通过以下公式实现：其中，为所述不滑动的滚子在t
‑
l时刻的公转角速度；K
J
表示运动学比例矩阵；J
t
表示滑动系数矩阵，J
t
＝[j1(t)j2(t)
…
j
n
(t)]；若任一滚子在预设时间段[t1，t2]内不滑动，则所述任一滚子在[t1‑
l，t2‑
l]内也不滑动，l为滑动延迟时长；j1(t)在滚子在t时刻不滑动时，取值为1，在滚子在t时刻发生滑动时，取值为0，表示第n个滚子在t
‑
l时刻的自转角速度；所述滚子的自转角速度中的噪声值符合高斯分布。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述传感器偏心安装在所述滚子中。5.一种轴承保持架的运动学参数确定装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取传感器检测到的所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度；转化模块，用于将所述滚子在传感器坐标系中的自转角速度转化为所述滚子在大地坐标系下的自转角速度；
筛选模块，用...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏齐，周威，孙浩，许寒旭，刘成良，陈宇，陶建峰，杨佳明，毛雄飞，
申请(专利权)人：上海交通大学中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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