[发明专利]一种基于最小冗余线阵的叶端定时传感器布局方法

权利要求书

1.一种基于最小冗余线阵的叶端定时传感器布局方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤(S1)中，基于复指数信号建模叶片振动信号的信号模型：其中，x(t)为叶片振动位移，t为时间自变量，a_k，f_k，分别是第k个频率分量的幅值、频率和相位，j²＝-1，n(t)为高斯白噪声，e为自然常数，K为频率分量的数量；

第二步骤(S2)中，设置V个均匀布置的传感器，第一个传感器接收的信号表示为则第v个传感器接收到的信号为其中，f_r是转子的转频，令第k个频率分量的共轭循环自相关函数为所述信号模型得到第b个和第c个传感器之间的共轭循环互相关函数：τ为时间延迟自变量，γ是循环频率，将共轭循环互相关函数等式右侧简记为将其作为矩阵元素，不同传感器之间的共轭循环互相关矩阵为：

V个均匀布置的传感器的共轭循环互相关矩阵中元素数量为V²，其中不重复的数量为2V-1；

第三步骤(S3)中，基于三个条件建立最小冗余线阵，其中，第一条件，不同的传感器对的时延应该不同，其中，β_bc是第b个和第c个传感器的夹角，其中，第二条件，实际传感器个数为J，当J＞3时，J满足第三条件，当b≠c时，是一组连续的自然数，将最小冗余线阵首尾两个传感器视为同一传感器形成循环结构，建立最小冗余线阵和叶端定时传感器布局的对应关系，基于所述最小冗余线阵，叶端定时传感器根据以下两个步骤布局：1)根据香农采样定理确定在均匀布置情况下所需传感器数的下界V₀，2)在最小冗余线阵表中选择一个大于V₀的数V，并在所述数V所在行选择J个小于V的数，所选传感器位置满足最小冗余线阵的所述第一条件，其中，最小冗余线阵表为根据最小冗余线阵三个条件计算出的针对不同传感器数量的最小冗余线阵的集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，第一步骤(S1)中，基于传感器安装误差、叶片到达触发阈值误差和转速误差，建立复指数频率分量加高斯白噪声的叶片振动信号模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，叶端定时传感器沿周向安装于机匣之上。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第三步骤(S3)中，设置转速不变，比较不同的传感器对的时延，判断传感器布局是否满足最小冗余线阵的第一条件。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，第三步骤(S3)中，叶端定时传感器布局J个传感器，对应的最小冗余线阵中传感器数量为J+1。