基于一维全变分的液压系统压力信号快速实时去噪方法

简介

在载重过程中,工程车辆因受到惯性冲击、工作装置共振以及电磁干扰等,容易造成其液压测量信号的振荡,为了对载重估计模型中的液压系统压力信号进行实时去噪,提出了一种基于一维全变分(1D TV)算法的液压系统压力信号实时去噪方法。首先,阐述了1D TV算法的基本原理;然后,建立了一个主要受液压力影响的载重估计模型,使用MATLAB中的fmincon非线性规划求解器,将载重估计模型作为黑箱函数,载重估值与载重真值之间的均方根误差作为目标函数值,1D TV算法中的参数τ作为优化变量,求解出了能够逼近真实液压信号曲线的参数τ;最后,以某企业伸缩臂叉车为例进行了载重试验,分别采用经验模态分解(EMD)类去噪算法、小波阈值类去噪算法,以及1D TV算法处理液压信号,并将处理结果进行了对比分析。研究结果表明:相比于EMD类去噪算法,采用参数τ优化后的1D TV算法得到的信噪比可以提高5.0964 db,可比小波阈值类去噪算法提高0.653 db,其计算效率是EMD类去噪算法的113倍,是小波阈值类去噪算法的11倍;1D TV算法具有快速、非迭代和逐点扫描的特性,因而更适用于对载重估计模型中的液压系统压力信号进行实时去噪。