[发明专利]一种柔壁喷管的在线监测方法

权利要求书

1.一种柔壁喷管的在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、布置传感器，

在每个电动推杆对应的柔壁喷管位置放置一个三向振动传感器；

S2、收集数据，

根据每个马赫数的柔壁喷管型面对应于一组推杆长度，多次收集不同组推杆长度下每个三向振动传感器的振动数据；其中分别为第i组推杆长度下第j时刻时第k个传感器在x、y和z方向的振动向量；

当j=0时，为柔壁喷管未退化时不同组推杆长度下每个三向振动传感器的振动向量；

S3、提取数据特征，

根据步骤S2的振动数据D提取x,y,z三个方向的数据特征；

S4、特征标准化，

通过公式对x、y和z方向的数据特征进行标准化，然后将三个方向的数据特征合并，并获得第i组推杆长度下第j时刻时第k个传感器的特征向量，

当j=0时，为柔壁喷管未退化时在x、y和z方向的特征向量；

其中，m表示x、y或z方向，表示第i组推杆长度下第j时刻时第k个传感器在m方向的特征，和分别表示第i组推杆长度下第j时刻时第k个传感器在m方向上特征的平均值和标准差；

S5、柔壁喷管的退化进行评估，

通过分析步骤S4中获得的特征向量H_i,j,k可知，每一个特征向量的取值都在[0,1]之间，因此，特征向量H_i,j,k所分布的区域为一个单元超球体区间，在单位超球体区间中，H_i,0,k为球心，H_i,j,k为单元超球体区间中的一点；

当时，则柔壁喷管没有退化，反之，柔壁喷管进入退化阶段；其中和分别为H_i,0,k的均值和标准差；

S6、根据如下公式得出柔壁喷管的退化进行评估指标值；

其中，为第i组推杆长度下第j时刻时第k个传感器的评估指标值，即与H_i,0,k的偏离程度；T_X 是三模自编码器X方向的隐藏层神经元个数，T_Y是三模自编码器Y方向的隐藏层神经元个数，T_Z是三模自编码器Z方向的隐藏层神经元个数；

S7、柔壁喷管维护；

该柔壁喷管维护的策略是：

当柔壁喷管的任意一个超过第一阈值但小于第二阈值时，则柔壁喷管已出现退化，需要进行保养或更换；

当柔壁喷管的任意一个大于或等于第二阈值时，则柔壁喷管随时会出故障，则进行更换；

所述第一阈值的表达式如下；

所述第二阈值的表达式如下；

其中，和分别为通过数据D获得的的平均值和标准差，和为常数，其中≥2，＞，的取值可根据历史数据进行合理设置。

2.根据权利要求1所述一种柔壁喷管的在线监测方法，其特征在于，所述步骤S3提取数据特征的方法包括如下步骤：

S3-1、构建三模自编码器，由三个自动编码器并联构成；

S3-2、通过三模自编码器分别提取三向振动传感器在x、y和z方向的数据特征；

S3-3、对三模自编码器进行训练，通过对步骤S3-2的数据特征和振动数据D进行交叉验证的方法对三模自编码器进行训练，从而确定三模自编码器中隐藏层神经元个数及相关参数，其中，每个自编码器的输出层神经元个数与输入层保持一致，隐藏层的神经元个数少于输入层神经元个数，这将强迫三模自动编码器学习到原始数据的特征表示。