一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，属于柱塞泵状态监测领域，主要包括：(A)采用先进设备捕获并记录柱塞泵出口的压力信号；(B)通过应用频谱分析工具，精细处理所述压力信号以分离各频率成分；(C)采用滑动窗口的方法检测和提取频谱图中的频谱峰；(D)依据频谱分析结果确定柱塞泵运转的基频；(E)基于识别的基频，准确计算出柱塞泵的旋转速率。本发明专利技术通过压力传感器采集机载液压系统的高频出口压力脉动信号，借助频域分析方法实时预测柱塞泵的转速，在不依赖传统转速传感器的前提下，便可在实时的环境下对柱塞泵的转速进行高精度预测，显著提升了监控过程的效率与准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柱塞泵状态监测领域，设计一种基于压力脉动频谱特征的柱塞泵转速预测方法。

技术介绍

1、轴向柱塞泵以其结构紧凑、转动惯量小、流量输出大且具备变量控制的灵活性而显著，因而成为液压动力系统中首选的高功率密度能源转换装置。其应用范围广泛，涵盖航空航天、特种车辆及海洋船舶等重要领域。柱塞泵转速的实时监测，对于保障系统稳定运行和性能优化至关重要，柱塞泵的转速直接影响其输出流量和压力，通过转速监控，不仅可以对泵的稳定性进行评估，还可以确保其在理想工况内有效运作。

2、在传统情况下，柱塞泵转速的监测往往依靠轴向转速传感器，或者是借由在传动部分安装光电传感器来实现。然而，现代航空柱塞泵工作环境复杂，不利于精密传感器的工作，同时航空液压系统对高功重比的要求限制了所安装传感器的体积和重量。本专利技术瞄准该
的现有空白，提出了一种基于压力脉动频谱特征的柱塞泵转速预测方法，从柱塞泵的出口压力脉动信号中可提取辨识出丰富的系统特征，通过对高频压力脉动信号进行频谱分析，将时域信号转换到频域内，依据出口压力脉动频率呈现的特定规律，对柱塞泵的转速进行实时、高精本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于：步骤(A)所述的采用先进设备捕获并记录柱塞泵出口的高频压力信号方法为：通过对所研究的航空柱塞泵系统进行分析，根据柱塞泵系统的实际工作频率范围匹配对应的高频压力脉动传感器，加装在柱塞泵的出口处，在不同的转速下建立系统负载压力，当整个系统的出口压力等关键参数保持稳定后，使用数据采集系统实时采集航空柱塞泵出口端的压力信号用于后续分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于：步骤(a)所述的采用先进设备捕获并记录柱塞泵出口的高频压力信号方法为：通过对所研究的航空柱塞泵系统进行分析，根据柱塞泵系统的实际工作频率范围匹配对应的高频压力脉动传感器，加装在柱塞泵的出口处，在不同的转速下建立系统负载压力，当整个系统的出口压力等关键参数保持稳定后，使用数据采集系统实时采集航空柱塞泵出口端的压力信号用于后续分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于：步骤(b)中所述的通过应用频谱分析工具，精细处理所述压力信号以分离各频率成分的方法为：对步骤(a)中采集的一段连续时间的压力脉动数据进行频域分析，按照固定的时间间隔对数据进行离散傅里叶变换，将信号从时域转换到频域，生成若干频谱图。

4.根据权利要求1所述的一种基于压力脉动频谱特性的柱塞泵转速预测方法，其特征在于：步骤(c)中所述的采用滑动窗口的方法检测和提取频谱图中频谱峰的方法为：经离散傅里叶变换后得到的每张压力脉动频谱图均包含若干个频率峰值，它们...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，黄炳昊，李宇鹏，陈杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：