[发明专利]一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法

摘要

本发明涉及发动机转速估计方法。一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，该方法包括以下的步骤：1、将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列；2、对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列；3、使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)；4、选取频谱中最大值以及其左右两侧各两根谱线，计算幅值系数q；5、根据幅值系数q，求频率修正因子p；6、根据频率修正因子p计算出倾角信号的频率，然后再利用旋转结构与发动机转速之间的比例系数求出发动机的实时转速；7、重复以上步骤即可实现发动机转速的连续估计。本发明解决原有转速测量在振动非常小的情况无法测量的情况。

主权项

1.一种基于无线动态倾角测量的发动机转速估计方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：第一步，将无线倾角传感器吸附在发动机的旋转结构上，设采样频率为fs，对旋转结构的动态倾角信号r(t)进行采样，得到旋转结构的动态倾角离散采样序列r(n)，r(t)表示为：式中，A为动态倾角信号的幅值；t为时间；f为频率；为相位；δ为信号采集过程中混入的各种噪声；动态倾角信号的离散形式为：式中，n＝0，1，2，…，N‑1；第二步，对动态倾角信号进行滤波并得到离散序列y(n)：y(n)＝r(n)*h(n) (3)；式中，h(n)表示低通滤波器，“*”表示卷积运算，其表达式如下所示：式中，α表示衰减系数，fc表示滤波器截止频率；第三步，使用窗函数w(n)对离散序列y(n)进行加权得到序列b(n)，如下所示：b(n)＝w(n)·y(n) (5)；其中w(n)为拼接汉宁三角卷积窗函数，其表达式为：w(n)＝β(n)*β(n) (7)；式中，N为窗函数长度；然后进行FFT得到其离散频谱B(k)：B(k)＝FFT(b(n)) (8)；其中，符号“FFT”表示快速傅里叶变换；第四步，选取频谱中最大值以及其左右两侧各两根谱线，按照其谱线位置从小至大分别记为k1，k2，k3，k4，k5，其幅值分别为B1，B2，B3，B4，B5，计算幅值系数q，计算公式如下所示：第五步，根据幅值系数q，求频率修正因子p，其计算公式如下所示：p＝1.376541524·q+0.4651235443·q3+0.03546878·q5 (10)；第六步，根据频率修正因子p计算出倾角信号的频率，然后再利用旋转结构与发动机转速之间的比例系数求出发动机的实时转速，其公式如下所示：第七步，重复以上步骤即实现发动机转速的连续估计。