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一种用于电磁混频检测激励参数优化的均匀设计方法
| 专利名称： | 一种用于电磁混频检测激励参数优化的均匀设计方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种用于电磁混频检测激励参数优化的均匀设计方法，本发明以混频检测的四个激励参数作为试验因素进行均匀设计试验，通过检测实验获得不同激励参数组合下混频检测信号；对混频检测信号进行处理，从中提取出能反映混频响应的多种特征指标，并基于这些特征指标，构建可用于混频响应评价的模糊模型；根据模糊评价结果，建立四个激励参数的多元回归方程。采用逐步回归法分析激励参数对电磁混频响应的影响，并利用遗传算法求解回归方程的极值，从而获得四个激励参数的最佳组合。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 北京;11 |
| 申请人： | 北京工业大学 |
| 发明人： | 焦敬品;常予;李光海;吴斌;何存富 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-04-25T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-07-23T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910336814.5 |
| 公开号： | CN110045003A |
| 代理机构： | 北京思海天达知识产权代理有限公司 |
| 代理人： | 沈波 |
| 分类号： | G01N27/82(2006.01);G;G01;G01N;G01N27 |
| 申请人地址： | 100124 北京市朝阳区平乐园100号 |
| 主权项： | 1.一种用于电磁混频检测激励参数优化的均匀设计方法，其特征在于，该方法是通过以下步骤实现的： 1)电磁混频检测的激励参数包括高频频率、高频幅值、低频频率和低频幅值；根据前期混频检测实验经验，确定这些激励参数的变化范围及步长；以这四个激励参数作为试验因素进行均匀设计试验，得到四因素水平的均匀设计表UM(M4)，M为试验次数；对y个试件分别进行M次电磁混频检测试验；每种实验水平下进行p次重复试验，得到y·M·p组混频检测试验结果； 2)基于均匀设计试验中不同水平下混频检测试验信号，根据变异系数D和相关系数P计算变异系数D和相关系数P两个特征指标的具体数值；分析两指标对均匀设计试验的评价结果； 3)基于两指标的评价结果，利用变异系数指标D的岭型分布隶属度函数和相关系数指标P的柯西分布隶属度函数计算两指标的隶属度函数值；根据两指标的平均隶属度值分配其权重系数，将该权重系数代入模糊评价模型得到模糊评价模型； 4)根据二次型回归模型，以四个激励参数作为自变量xi，以均匀设计试验的模糊评价结果f(x)作为因变量，建立模糊评价结果的回归模型；根据回归结果的检验指标，判断回归模型的显著性； 5)在各个激励参数的可行域范围内，求解回归模型中模糊评价结果f(x)的极值，从而获得各个激励参数xi的最佳组合结果。 2.根据权利要求1所述的一种用于电磁混频检测激励参数优化的均匀设计方法，其特征在于， 在电磁混频检测中，基于检测信号中的低阶和频(f1+2f2)与差频(f1-2f2)分量构建混频效应表征参数；因此，低阶和频分量与低阶差频分量的强度和一致性均会影响混频检测的效果；幅值较强且一致性较高的混频分量更有利于提高电磁混频检测的能力； 根据统计学原理，本方法将变异系数和相关系数分别用于两低阶混频分量强度和一致性表征；其中，变异系数D的表达式为 式中，和分别为混频检测信号低阶和频分量与低阶差频分量的幅值；N为各水平的重复试验次数；变异系数D作为一个偏小型指标，其值越小，混频分量的强度越高； 相关系数P的表达式为 式中，和分别表示低阶和频分量与低阶差频分量幅值的平均值；M为均匀设计试验次数；相关系数P为一个偏大型指标，其值越大，两个低阶混频分量f1、f2幅值的差异性越小；由以上分析可知，变异系数D和相关系数P两个磁混频效应评价指标的变化趋势相反； 为综合考虑激励参数对混频效应强弱及一致性的影响，基于模糊优化理论，利用隶属度函数对变异系数和相关系数两个特征指标的权重加以量化，建立包含两个特征指标的混频效应模糊评价模型； 基于变异系数和相关系数两个特征指标与混频效应强弱的关系，分别选择偏小型岭型分布函数和偏大型柯西分布函数作为变异系数D和相关系数P的隶属度函数；其中，变异系数指标D的岭型分布隶属度函数μDR(xD,j)表达为 式中，μDR(xD,j)表示xD,j向隶属空间M{0:1}映射的隶属度函数，该函数反映了各评估指标对优化结果的满意程度；xD,j是第j组均匀设计试验的变异系数指标值(1≤j≤15)；当隶属度值趋近于1时，优化结果的满意度较高；反之，当该值趋近于0时，优化结果的满意度较低；当xD,j≤0.001时，系数D的隶属度函数值为1，表示对此区域内的结果完全满意；当0.001 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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