1.一種自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟S10,以移位寄存器集保存大于等于兩秒的振動(dòng)數(shù)據(jù);
步驟S20,通過自適應(yīng)閾值判斷當(dāng)前開關(guān)門振動(dòng)是否發(fā)生,是則對(duì)包含開關(guān)門動(dòng)作的振動(dòng)數(shù)據(jù)求取第一功率譜密度分布,否則以第一時(shí)間間隔對(duì)步驟S10保存的振動(dòng)數(shù)據(jù)求取其第二功率譜密度分布;
步驟S30,求取第一功率譜密度分布與第二功率譜密度分布的差值,并對(duì)差值計(jì)算其最大功率累加值;
步驟S40,取達(dá)到最大功率累加值閾值的頻率記錄最大值fmax,并對(duì)同樣最大功率的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過關(guān)于頻率的統(tǒng)計(jì)方法得到統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max;
步驟S50,判斷頻率記錄最大值fmax與統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max之間的偏差是否達(dá)到閾值,是則更新振動(dòng)傳感器的采樣頻率fs,k后進(jìn)入步驟S10,其中s表示固有振動(dòng),k為整數(shù)的時(shí)間點(diǎn),否則結(jié)束采樣頻率的更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,所述步驟S50對(duì)偏差的判斷及操作具體如下:令當(dāng)前傳感器的采樣頻率為fs,k,其中s表示固有振動(dòng),k為整數(shù)的時(shí)間點(diǎn);目標(biāo)振動(dòng)的頻率記錄最大值為fmax,判斷頻率記錄最大值fmax與統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max之間差值是否超過偏差閾值,是則進(jìn)一步判斷統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max是否小于采樣頻率降低閾值,若是則縮小采樣頻率fs,k后進(jìn)入步驟S10,若其大于采樣頻率降低閾值且小于采樣頻率增加閾值,則保持當(dāng)前采樣頻率fs,k;若頻率記錄最大值fmax與統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max之間差值沒有超過偏差閾值,則增加采樣頻率fs,k后進(jìn)入步驟S10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,還包括步驟S51,設(shè)定頻率增加計(jì)數(shù)器Tp和頻率減少計(jì)數(shù)器TN,其初始值為零,當(dāng)步驟S50縮小采樣頻率,則頻率減少計(jì)數(shù)器TN加1;當(dāng)步驟S50增加采樣頻率,則頻率增加計(jì)數(shù)器Tp加1;當(dāng)步驟S50執(zhí)行保持采樣頻率后,頻率增加計(jì)數(shù)器Tp減1,并且頻率減少計(jì)數(shù)器TN減1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)采樣頻率跟蹤方法,其特征在于,還包括步驟S52,判斷頻率增加計(jì)數(shù)器Tp和頻率減少計(jì)數(shù)器TN是否同時(shí)小于0,是則采樣頻率穩(wěn)定并結(jié)束,否則返回步驟S10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,還包括步驟S53,滿足降低采樣頻率的條件后,判斷是否重復(fù)增減頻率,具體步驟為:
步驟S531,當(dāng)頻率增加計(jì)數(shù)器Tp和頻率減少計(jì)數(shù)器TN滿足:Tp>2且|Tp-TN|<2時(shí),則判定沒有在兩個(gè)采樣頻率點(diǎn)之間抖動(dòng),并進(jìn)一步降低采樣頻率,將當(dāng)前統(tǒng)計(jì)最大頻率f′max作為新的頻率記錄最大值fmax,并且頻率減小計(jì)數(shù)器TN加1,再進(jìn)入步驟S10;
步驟S532,當(dāng)頻率增加計(jì)數(shù)器Tp和頻率減少計(jì)數(shù)器TN不滿足:Tp>2且|Tp-TN|<2時(shí),則判定在兩個(gè)采樣頻率點(diǎn)之間抖動(dòng),保持當(dāng)前采樣頻率,并進(jìn)入步驟S52判斷是否結(jié)束當(dāng)前自適應(yīng)采樣頻率的更新。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,還包括:
步驟S01,判斷定時(shí)器的時(shí)間閾值是否滿足,是則觸發(fā)振動(dòng)傳感器以采樣頻率fs,k采集目標(biāo)的振動(dòng)頻率,并提取當(dāng)次的振動(dòng)主頻率fmax,i,其中i為采集時(shí)序;
步驟S02,對(duì)采集的振動(dòng)主頻率做滑動(dòng)濾波,滑動(dòng)濾波方法為:
其中為滑動(dòng)后的主頻率,β滑動(dòng)濾波系數(shù);
步驟S03,判斷滑動(dòng)后主頻率是否出現(xiàn)漂移,是則進(jìn)入步驟S10以重新判斷新的滿足滑動(dòng)后主頻率不漂移的采樣頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,所述步驟S03判斷滑動(dòng)后主頻率漂移的方法為:比較滑動(dòng)后主頻率是否大于采樣頻率增加閾值,或者比較滑動(dòng)后主頻率是否小于采樣頻率降低閾值,任意一個(gè)滿足則判定滑動(dòng)后主頻率相對(duì)于已知的采樣目標(biāo)出現(xiàn)偏移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,所述偏差閾值為θthfs,k,其中θth為閾值系數(shù);所述采樣頻率增加閾值為α2fs,k,其中α2為采樣提高判斷系數(shù);所述采樣頻率降低閾值為α1fs,k-1,其中α1為采樣降低判斷系數(shù),fs,k-1為前一次采樣頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,所述步驟S40的最大功率累加值閾值是80%的最大功率累加值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)采樣頻率追蹤方法,其特征在于,所述獲得統(tǒng)計(jì)上最大頻率f′max的方法為:持續(xù)記錄同樣最大功率的數(shù)據(jù)點(diǎn),通過異常值檢測(cè)方法剔除異常的數(shù)據(jù)點(diǎn),從各數(shù)據(jù)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)篩選出頻率最大的數(shù)據(jù)點(diǎn),該數(shù)據(jù)點(diǎn)的頻率即為統(tǒng)計(jì)上最大頻率。