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一种用于辨别拉深件裂纹的模糊识别方法技术

技术编号:5161155 阅读:318 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种用于辨别拉深件裂纹的模糊识别方法,先将采集到的原始声发射信号进行预处理,再对经过预处理的声发射信号基于局域波时频域局部能量特征提取法进行特征参数的提取,然后经遗传算法进行自动重组生成得到最佳特征参数作为识别拉深件裂纹的特征参数;如果最佳特征参数不服从正态分布,将其转变成服从正态分布的概率变量;然后根据概率一致性原理和可能性理论求取可能性分布函数及其可能性,并求出概率变量的隶属度函数,最后进行模糊诊断;消除了传统方法在进行状态识别时假定特征参数服从正态分布所带来的不足,可准确辨别出正常状态和裂纹状态,有效提高了裂纹特征的识别率,显著缩短诊断时间,实现精密诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于识别拉伸件裂纹的方法,应用于冷冲模具的质量检测与故障 诊断系统,或金属挤压成形过程中的状态识别及质量监测。
技术介绍
拉深件的拉深加工的工作环境极其恶劣,拉深件在成形过程中不仅要承受高接触 压力和剧烈的摩擦,而且还要承受循环加载引起的应力、应变和温度的周期性变化,使制件 产生裂纹,有些微小裂纹肉眼难以察觉,但在生产过程中会产生成批的废品,因此,识别拉 深件的裂纹状态具有很重要的工程意义。裂纹的识别最为关键的两个问题是一,要准确提取到裂纹的特征参数;二、要在 各种不同的声发射信号中识别出裂纹产生的特殊信号。目前,对于拉深件裂纹特征参数的 提取,现有技术提供了以下三种方法(1)根据金属裂纹及环境噪声的频率特性,剔除噪声及摩擦磨损信号,即对信号进行小 波包分解,再对小波包分解后的不同频段的数据进行重构,然后采用时间序列的方法对去 噪后的声发射信号进行时序分析,建立时序模型,选取能量参数组成识别裂纹声发射信号 所需的特征向量;(2)将裂纹声发射信号的上升时间、声发射事件计数,能量、持续时间、幅度、平均频率、 有效值电压、平均信号电平、回响频率、初始化频率、强度、频率质心、峰值频率等13个特征 参数作为BP神经网络的训练样本,计算各样本各个参数对裂纹特征的的灵敏度,最终得出 几个能表征裂纹程度最为显著的特征参数;(3)将采集到的拉深件裂纹声发射原始信号先经过信号预处理,再进行局域波局部能 量特征提取,最后通过遗传算法的特征参数自动重组生成得到有效识别拉深件裂纹声发射 信号的最佳特征参数。以上三种方法都可以有效提取到拉深件裂纹声发射信号的特征参数,在提取到特 征参数之后,就是使用这些特征参数识别出拉深件的裂纹状态。在进行特征识别时,事先并 不知道用于特征识别的特征参数是服从哪一种概率密度分布,通常是假定其特征参数是服 从正态分布来进行特征识别,这样带来的缺陷是无法保证判断结果的精确度。
技术实现思路
本专利技术的目的是在有效提取到裂纹特征参数以后进一步实现对裂纹特征的识别 而提出的一种模糊识别方法,识别率高、效率高、计算速度快,能很好地区分出正常信号和 裂纹信号。本专利技术采用的技术方案是先将采集到的原始声发射信号进行预处理,包括前置 放大、滤波、A/D转换处理;再对经过预处理的声发射信号基于局域波时频域局部能量特征提取法进行特征参数的提取,然后经遗传算法进行自动重组生成得到最佳特征参数,作为 识别拉深件裂纹的特征参数;如果最佳特征参数不服从正态分布,将其转变成服从正态分 布的概率变量;然后根据概率一致性原理和可能性理论求取可能性分布函数及其可能性, 并求出概率变量的隶属度函数,最后进行模糊诊断,实现对拉深件正常及裂纹两种状态的 识别。本专利技术的有益效果是1、本专利技术对提取的特征参数先进行判断是否服从正态分布,如果不服从正态分布先将 其转变成正态分布变量,消除了传统方法在进行状态识别时假定特征参数服从正态分布所 带来的不足;2、本专利技术基于可能性理论对拉深件裂纹进行模糊识别,可以准确辨别出正常状态和裂 纹状态,有效提高了裂纹特征的识别率,能显著缩短诊断时间,提高诊断效率,实现了精密 诊断。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明; 图1是本专利技术的流程图。具体实施例方式如附图1所示,本专利技术先将采集到的拉深件裂纹的原始声发射信号进行信号预处 理,再基于局域波时频域局部能量特征提取法和遗传算法得到拉深件裂纹声发射信号的特 征参数,然后将该特征参数变换成服从正态分布的变量,最后通过基于可能性理论的模糊 识别方法实现对拉深件裂纹的识别,具体步骤如下一.原始声发射信号的预处理将采集到的拉深件裂纹声发射原始信号先经过信号预处理,信号预处理依次包括前置 放大、滤波、A/D转换等。二.提取裂纹声发射信号的特征参数本专利技术的该步骤采用的是现有技术,基于局域波时频域局部能量特征提取法,用局 域波时频域局部能量特征提取法得到各个局部能量之后,将这些局部能量作为初始特征参 数基于遗传算法进行自动重组生成,从而快速地找到可以准确识别出拉深件裂纹特征的最佳特征参数y0。三.将最佳特征参数y0芟换成服从正态分布的概率变量y0用最佳特征参数y0来识别拉深件的裂纹状态时,要事先知道最佳特征参数y0服从怎 样的概率分布,但多数清况下并不知道其服从怎样的分布。设已知概率分布函数为Σ,用以 下公式将最佳特征参数y0变换成服从概率分布函数Σ的概率变量y本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于辨别拉深件裂纹的模糊识别方法,其特征是包括如下步骤:先将采集到的原始声发射信号进行预处理,包括前置放大、滤波、A/D转换处理;再对经过预处理的声发射信号基于局域波时频域局部能量特征提取法进行特征参数的提取,然后经遗传算法进行自动重组生成得到最佳特征参数,作为识别拉深件裂纹的特征参数;如果最佳特征参数不服从正态分布,将其转变成服从正态分布的概率变量;然后根据概率一致性原理和可能性理论求取可能性分布函数及其可能性,并求出概率变量的隶属度函数,最后进行模糊诊断,实现对拉深件正常及裂纹两种状态的识别。

【技术特征摘要】
1. 一种用于辨别拉深件裂纹的模糊识别方法,其特征是包括如下步骤先将米集到的 原始声发射信号进行预处理,包括前置放大、滤波、A/D转换处理;再对经过预处理的声发 射信号基于局域波时频域局部能量特征提取法进行特征参数的提取,然后经遗传算法进行 自动重组生成得到最佳特征参数,作为识别拉深件裂纹的特征参...

【专利技术属性】
技术研发人员:骆志高陈强胥爱成何鑫
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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