基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法，所述方法包含有以下步驟：步驟一：傳感器安裝；步驟二：信號(hào)獲?。徊襟E三：幅度調(diào)制判斷；步驟四：均方根計(jì)算；步驟五：均方根與比對(duì)：步驟六：峭度計(jì)算；步驟七：峭度比對(duì)。本發(fā)明一種基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法，能夠在不拆機(jī)的情況下對(duì)雷達(dá)測(cè)速機(jī)的碳刷磨損狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種碳刷磨損的識(shí)別方法，尤其是涉及對(duì)安裝在艦船上的大型雷達(dá)測(cè) 速機(jī)碳刷的磨損進(jìn)行識(shí)別的方法，屬于船舶自動(dòng)化測(cè)量與控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 雷達(dá)測(cè)速機(jī)是雷達(dá)控制系統(tǒng)重要構(gòu)成部分，其主要功能是提供雷達(dá)電機(jī)轉(zhuǎn)速值的 反饋，從而對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，使雷達(dá)能夠穩(wěn)定自跟蹤目標(biāo)；測(cè)速機(jī)是通過(guò)碳刷與 換向器連接，并通過(guò)碳刷把轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送到測(cè)速機(jī)接線柱，其輸出電壓反應(yīng)了電機(jī)的轉(zhuǎn)速 值；碳刷一般是金屬石墨制成，主要原材料是電解銅粉和石墨，這種碳刷既有石墨的潤(rùn)滑特 性又有金屬的高導(dǎo)電性；電機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致碳刷磨損，電阻值變化，使輸出信號(hào)發(fā)生畸 變；該畸變信號(hào)反饋至雷達(dá)自動(dòng)控制系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)振蕩，嚴(yán)重時(shí)可燒毀電機(jī)； 常規(guī)的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損狀況主要是靠人工拆卸測(cè)速機(jī)，定期檢查其中的碳刷來(lái)確 認(rèn)，缺乏在線檢測(cè)技術(shù)，效率很低，且在測(cè)速機(jī)工作中當(dāng)碳刷有磨損的時(shí)候無(wú)法與遠(yuǎn)程監(jiān)控 計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警；為此，有中國(guó)專(zhuān)利03112700. 2公開(kāi)了"電動(dòng)機(jī)的碳刷磨損感 測(cè)裝置"、201120386634. 7公開(kāi)了"碳刷磨損檢測(cè)裝置及碳刷磨損報(bào)警系統(tǒng)"，其均可對(duì)碳刷 的磨損程度進(jìn)行探測(cè)，但是其安裝復(fù)雜，并且測(cè)試方法不夠合理，僅通過(guò)對(duì)電流電壓的比對(duì) 來(lái)對(duì)磨損程度進(jìn)行判別，容易產(chǎn)生誤差，影響監(jiān)測(cè)效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠在不拆機(jī)的情況下對(duì)雷達(dá)測(cè)速機(jī) 的碳刷磨損狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損 識(shí)別方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損 識(shí)別方法，其特征在于：所述方法包含有以下步驟： 步驟一：將霍爾效應(yīng)電流傳感器套接在連接碳刷輸出接線柱的電纜上，將霍爾效應(yīng)電 流傳感器的輸出端連接至處理平臺(tái)； 步驟二：通過(guò)霍爾效應(yīng)電流傳感器將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)傳輸至處理平臺(tái)； 步驟三：將信號(hào)在時(shí)域繪制成波形，并判斷該波形是否有幅度調(diào)制，若有，則進(jìn)行報(bào)警， 提示需更換碳刷，否則，順序執(zhí)行步驟四； 步驟四：對(duì)步驟三中的信號(hào)進(jìn)行均方根計(jì)算，得到時(shí)域內(nèi)的均方根圖形； 步驟五：將步驟四中獲得的均方根與處理平臺(tái)中預(yù)存的均方根門(mén)限值進(jìn)行比對(duì)，若超 過(guò)門(mén)限值，則進(jìn)行報(bào)警，提示需要更換碳刷；否則，順序執(zhí)行步驟六： 步驟六：對(duì)步驟四中處理過(guò)的信號(hào)進(jìn)行峭度計(jì)算，得到時(shí)域內(nèi)的峭度值圖形； 步驟七：將步驟六獲得的峭度值與處理平臺(tái)中預(yù)存的峭度門(mén)限值進(jìn)行比對(duì)，若超過(guò)門(mén) 限值，則進(jìn)行報(bào)警，提示需要更換碳刷；否則，跳轉(zhuǎn)至步驟二。
[0005] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行均方根和峭度計(jì)算，提取特征量來(lái)對(duì)碳刷磨損進(jìn)行識(shí)別，相比 于常規(guī)的電壓電流信號(hào)的單純比對(duì)，可靠性更高；并且通過(guò)電流傳感器這些非直接接觸的 方式獲取信號(hào)，無(wú)需對(duì)碳刷進(jìn)行大規(guī)模的修改，因此可方便的對(duì)常規(guī)碳刷改造，使得其能夠 按照本專(zhuān)利所示進(jìn)行碳刷磨損的識(shí)別。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中磨損碳刷 輸出信號(hào)采集波形圖。
[0007] 圖2為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中磨損碳刷 輸出信號(hào)均方根指標(biāo)圖。
[0008] 圖3為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中磨損碳刷 輸出信號(hào)峰峰值指標(biāo)圖。
[0009] 圖4為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中磨損碳刷 輸出信號(hào)脈沖值指標(biāo)圖。
[0010] 圖5為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中磨損碳刷 輸出信號(hào)峭度值指標(biāo)圖。
[0011] 圖6為本發(fā)明基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法中軟件算法 程序流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 參見(jiàn)圖1~6,本發(fā)明涉及的一種基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別 方法，所述方法包含有以下步驟： 步驟一：將霍爾效應(yīng)電流傳感器(型號(hào)為WBI221LY05-25)套接在連接碳刷輸出接線柱 的電纜上（電壓值與通過(guò)電纜的電流成線性關(guān)系，由其輸出電壓值可得到碳刷的電流值)， 將霍爾效應(yīng)電流傳感器的輸出端連接至處理平臺(tái)（本專(zhuān)利中，該處理平臺(tái)為NI CompactDAQ 系統(tǒng)，采用NI cDAQ-9188以太網(wǎng)控制機(jī)箱作為NI CompactDAQ的主控機(jī)箱，采用了 2塊NI 9234動(dòng)態(tài)信號(hào)采集卡，插在NI cDAQ-9188以太網(wǎng)控制機(jī)箱任意一個(gè)插槽中，構(gòu)成數(shù)據(jù)采集 硬件平臺(tái)，一共16個(gè)通道。所述測(cè)速機(jī)碳刷輸出信號(hào)用數(shù)據(jù)電纜接至數(shù)據(jù)采集平臺(tái)16個(gè) 采集通道之一）； 步驟二：通過(guò)霍爾效應(yīng)電流傳感器將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)傳輸至處理平臺(tái)； 步驟三：將信號(hào)在時(shí)域繪制成波形(如圖1所示)，并判斷該波形是否有幅度調(diào)制，若 有，則進(jìn)行報(bào)警，提示需更換碳刷，否則，順序執(zhí)行步驟四； 步驟四：對(duì)步驟三中的信號(hào)進(jìn)行均方根計(jì)算，該均方根計(jì)算公式為：均方根

【權(quán)利要求】
1. 一種基于時(shí)域特征值分析的雷達(dá)測(cè)速機(jī)碳刷磨損識(shí)別方法，其特征在于：所述方法 包含有以下步驟： 步驟一：將霍爾效應(yīng)電流傳感器套接在連接碳刷輸出接線柱的電纜上，將霍爾效應(yīng)電 流傳感器的輸出端連接至處理平臺(tái)； 步驟二：通過(guò)霍爾效應(yīng)電流傳感器將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)傳輸至處理平臺(tái)； 步驟三：將信號(hào)在時(shí)域繪制成波形，并判斷該波形是否有幅度調(diào)制，若有，則進(jìn)行報(bào)警， 提示需更換碳刷，否則，順序執(zhí)行步驟四； 步驟四：對(duì)步驟三中的信號(hào)進(jìn)行均方根計(jì)算，得到時(shí)域內(nèi)的均方根圖形； 步驟五：將步驟四中獲得的均方根與處理平臺(tái)中預(yù)存的均方根門(mén)限值進(jìn)行比對(duì)，若超 過(guò)門(mén)限值，則進(jìn)行報(bào)警，提示需要更換碳刷；否則，順序執(zhí)行步驟六： 步驟六：對(duì)步驟四中處理過(guò)的信號(hào)進(jìn)行峭度計(jì)算，得到時(shí)域內(nèi)的峭度值圖形； 步驟七：將步驟六獲得的峭度值與處理平臺(tái)中預(yù)存的峭度門(mén)限值進(jìn)行比對(duì)，若超過(guò)門(mén) 限值，則進(jìn)行報(bào)警，提示需要更換碳刷；否則，跳轉(zhuǎn)至步驟二。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK104049244SQ201410282582
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉輝峰, 陳鎧, 郭亞坤, 聶永民, 黃國(guó)雄 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63698部隊(duì)