技术领域
[0001] 本发明涉及工程机械振动噪声技术领域，尤其是一种基于预降噪MMV压缩感知的OPAX方法。
相关背景技术
[0002] 随着挖掘机行业竞争日益激烈及用户需求不断提升，挖掘机的NVH(Noise，Vibration，Harshness)性能要求越来越高。过大的振动和噪声不仅会影响挖掘机的使用寿命和操作舒适性，还会显著损害驾驶员的身心健康。因此，降低挖掘机振动和噪声水平显得尤为重要。
[0003] 由于挖掘机结构复杂，振源较多，作业工况多样化，确定振源及主要传递路径具有重要意义。传递路径分析(Transfer PathAnalysis，TPA)可有效解决上述问题，经过多年的发展，涌现出了许多TPA方法，比如OTPA(Operational Transfer PathAnalysis)和OPAX等。其中，OPAX同时兼顾了效率和精度，被广泛应用于工程和科研领域。
[0004] OPAX是通过建立参数化模型来找出振动源到目标点各个路径的贡献量以及影响最大的路径，进而可为后续的改善优化提供一定的参考。但是OPAX参数化建模时需要大量的工况数据，而工况数据的采集往往会夹杂着噪声信号，从而影响OPAX的分析精度，无法确定每条传递路径的准确贡献量。
[0005] 传统的OPAX方法，难以满足准确的找出从挖掘机动力总成到驾驶室方向盘和座椅导轨处的各个路径的贡献量以及影响最大的路径的需求
具体实施方式
[0039] 如图所示，一种基于预降噪MMV压缩感知的OPAX方法，用于挖掘机的OPAX分析模型，所述方法包括以下步骤；
[0040] 步骤S1:根据实际应用要求建立从动力总成到驾驶室方向盘和座椅导轨的挖掘机震动传递路径分析模型。
[0041] 步骤S2：通过小波去噪方法对样本数据去噪处理。
[0042] 步骤S3：基于去噪样本数据，通过K‑SVD算法构建学习字典。
[0043] 步骤S4：基于步骤S3构造的学习字典和MMV压缩感知理论构建适合挖掘机数据的预降噪MMV压缩感知框架。
[0044] 步骤S5：基于第四步的预降噪MMV压缩感知框架，得到挖掘机的工况数据。
[0045] 步骤S6：基于传递路径分析模型，使用OPAX方法和步骤S5得到的工况数据建立并改进OPAX分析模型。
[0046] 步骤S1中，传递路径分析模型的传递路径路线为动力总成—悬置系统—上车架—驾驶室方向盘和座椅导轨。
[0047] 步骤S1中，动力总成与悬置系统通过发动机支架和悬置元件柔性连接，悬置系统和上车架通过悬置元件柔性连接，驾驶室和上车架通过减震垫柔性连接。传递路径分析模型如图1所示。
[0048] 步骤S2具体方法包括：根据小波降噪方法理论建立小波函数并设置对应的参数，并将其应用于构造学习字典的样本数据，完成样本数据去噪。
[0049] 步骤S4中，先具体确定挖掘机的实验条件，再基于步骤S3构造的学习字典和MMV压缩感知理论构建适合挖掘机实验数据的预降噪MMV压缩感知框架。
[0050] 步骤S6中，OPAX分析模型的OPAX方法理论公式如下：
[0051]
[0052] 式中，Y(ω)表示某一目标点的总贡献量，ω为频率，n为结构路径的数量，Hi(ω)为在某一频率下，结构路径的频响函数，Fi(ω)为结构载荷。
[0053] 所述OPAX分析模型基于TPA基础演化而得，其以挖掘机的工况数据进行参数化建模并求解载荷时，参数化模型中的待求解的参数在频率上相互独立，简化为三个参数的函数，以公式表述为：
[0054]
[0055] Ki(ω)＝‑miω2+jciω+ki公式三；
[0056] 式中，Ki(ω)为弹性元件的动刚度，aai(ω)为主动端的振动加速度，api(ω)为被动端的振动加速度，mi，ci和ki分别为弹性元件的动质量，阻尼和静刚度。
[0057] OPAX分析模型中，挖掘机传递路径的目标点的结构响应以公式表述为[0058] 式中，
[0059] 所述OPAX分析模型以挖掘机的工况数据进行参数化建模求解载荷时，采用的方法为：在某一工况下，将采集到的数据做阶次切片，并根据每个阶次切片中转速采样点的个数以及相对应的振动加速度和频率值，求解出参数变量。
[0060] 在求解参数变量时，公式四变形为：
[0061] [Aq][X]＝[Bq]公式五；
[0062]
