惰辊的灵活性测量方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及设备检测技术领域，具体而言，涉及一种惰辊的灵活性测量方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在料线传输类设备如电池卷绕机、纺织机中，惰辊常被用于收卷和放卷中间托运料线，实现料线传输的中间过渡。由于在料线传输过程中，惰辊与被传输料线直接接触，因此其灵活性直接影响了料线传输的稳定性。
3.现有技术中，针对惰辊的灵活性测量方法包括挂别针法、拉力测量法以及平均加速度测量法等。
4.但是，挂别针法和拉力测量法需要进行手动测量，且分别将重力值和拉力计值作为惰辊的灵活性数值，存在测量周期长、效率低的问题；平均加速度测量法测量精度低，得到的灵活性数值可靠性差。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种惰辊的灵活性测量方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中测量周期长、效率低以及灵活性数值可靠性差的问题。
6.为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
7.第一方面，本技术提供了一种惰辊的灵活性测量方法，应用于惰辊灵活性测量系统中的电子设备，所述惰辊灵活性测量系统包括：增速动力机构、光纤传感器、码带、信号传输装置以及电子设备，所述信号传输装置分别与所述光纤传感器以及所述电子设备通信连接，所述码带固定于待测量的目标惰辊上，所述增速动力机构用于转动所述目标惰辊以向所述目标惰辊提供初始速度，所述光纤传感器用于检测所述目标惰辊上的码带的速度，并将检测信号通过所述信号传输装置上传至所述电子设备，所述方法包括：
8.根据所述检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，所述脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度；
9.根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速度变化曲线，所述初始速度变化曲线用于表征所述目标惰辊的转速随时间的变化情况；
10.对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线；
11.根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息。
12.可选的，所述根据所述检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，包括：
13.获取所述检测信号中的脉冲数据和时间序列；
14.对所述脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，并对补偿修正后的脉冲数据进行平滑处理，得到处理后脉冲数据；
15.基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列，得到所述目标惰辊的脉冲曲线。
16.可选的，所述根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速度变化曲线，包括：
17.确定所述脉冲曲线的第一时刻和第二时刻的角度差；
18.将所述第一时刻和第二时刻的角度差与所述第一时刻和第二时刻的时间差的比值作为所述第一时刻下目标惰辊的转速；
19.基于所述脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速，得到所述目标惰辊的初始速度变化曲线。
20.可选的，所述对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线，包括：
21.对所述初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到所述初始速度变化曲线上的至少一个异常点；
22.对所述初始速度变化曲线上的各所述异常点进行平均滤波处理，得到修正后的初始速度变化曲线；
23.对所述修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。
24.可选的，所述对所述初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到所述初始速度变化曲线上的至少一个异常点，包括：
25.若所述初始速度变化曲线上第三时刻的转速值与所述第三时刻的前一时刻的转速值和/或所述第三时刻的后一时刻的转速值满足预设的筛选条件，则将第三时刻初始速度变化曲线上的点确定为一个异常点。
26.可选的，所述对所述修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线，包括：
27.根据预设的转速阈值区间在所述修正后的初始速度变化曲线中确定中间速度变化曲线，所述中间速度变化曲线为所述目标惰辊开始减速转动至停止时间段的初始速度变化曲线；
28.根据所述中间速度变化曲线的最大转速、最小转速以及预设转速，对所述中间速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。
29.可选的，所述根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息，包括：
30.对所述目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到二次项系数；
31.根据所述二次项系数生成所述目标惰辊的旋转角加速度曲线，所述旋转角加速度曲线用于表征角加速度随时间的变化情况，所述旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征所述目标惰辊的灵活性。
32.第二方面，本技术提供了一种惰辊的灵活性测量装置，所述装置包括：
33.第一生成模块，用于根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，所述脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度；
34.第二生成模块，用于根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速
度变化曲线，所述初始速度变化曲线用于表征所述目标惰辊的转速随时间的变化情况；
35.修正模块，用于对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线；
36.确定模块，用于根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息。
37.可选的，所述第一生成模块具体用于：
38.获取所述检测信号中的脉冲数据和时间序列；
39.对所述脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，并对补偿修正后的脉冲数据进行平滑处理，得到处理后脉冲数据；
40.基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列，得到所述目标惰辊的脉冲曲线。
41.可选的，所述第二生成模块具体用于：
42.确定所述脉冲曲线的第一时刻和第二时刻的角度差；
43.将所述第一时刻和第二时刻的角度差与所述第一时刻和第二时刻的时间差的比值作为所述第一时刻下目标惰辊的转速；
44.基于所述脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速，得到所述目标惰辊的初始速度变化曲线。
45.可选的，所述修正模块具体用于：
46.对所述初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到所述初始速度变化曲线上的至少一个异常点；
47.对所述初始速度变化曲线上的各所述异常点进行平均滤波处理，得到修正后的初始速度变化曲线；
48.对所述修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。
49.可选的，所述修正模块还具体用于：
50.若所述初始速度变化曲线上第三时刻的转速值与所述第三时刻的前一时刻的转速值和/或所述第三时刻的后一时刻的转速值满足预设的筛选条件，则将第三时刻初始速度变化曲线上的点确定为一个异常点。
51.可选的，所述修正模块还具体用于：
52.根据预设的转速阈值区间在所述修正后的初始速度变化曲线中确定中间速度变化曲线，所述中间速度变化曲线为所述目标惰辊开始减速转动至停止时间段的初始速度变化曲线；
53.根据所述中间速度变化曲线的最大转速、最小转速以及预设转速，对所述中间速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。
54.可选的，所述确定模块具体用于：
55.对所述目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到二次项系数；
56.根据所述二次项系数生成所述目标惰辊的旋转角加速度曲线，所述旋转角加速度曲线用于表征角加速度随时间的变化情况，所述旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征所述目标惰辊的灵活性。
57.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储
介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述惰辊的灵活性测量方法的步骤。
58.第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述惰辊的灵活性测量方法的步骤。
59.本技术的有益效果是：通过对初始速度变化曲线进行异常点修正，可以降低采集数据的噪声对灵活性测量结果的影响，通过对初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标速度变化曲线，可以保证灵活性测量计算的一致性和可回归性。并且提高了根据目标速度变化曲线确定的目标惰辊的灵活性信息的可靠性。本技术的惰辊的灵活性测量方法不仅可以解决人工测量的效率低、周期长的问题，并且通过对检测信号进行修正和处理，还可以提升最终灵活性检测结果的准确性和可靠性。
附图说明
60.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
61.图1示出了本技术实施例提供的一种惰辊灵活性测量系统的架构示意图；
62.图2示出了本技术实施例提供的一种惰辊的灵活性测量方法的流程图；
63.图3示出了本技术实施例提供的一种生成目标惰辊的脉冲曲线的流程图；
64.图4示出了本技术实施例提供的一种生成目标惰辊的初始速度变化曲线的流程图；
65.图5示出了本技术实施例提供的一种得到目标惰辊的目标速度变化曲线的流程图；
66.图6示出了本技术实施例提供的一种归一化处理的流程图；
67.图7示出了本技术实施例提供的一种确定灵活性信息的流程图；
68.图8示出了本技术实施例提供的一种惰辊的灵活性测量装置的结构示意图；
69.图9示出了本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
70.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
71.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在
此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
72.需要说明的是，本技术实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
73.现有技术中针对惰辊的灵活性测量方法包括挂别针法、拉力测量法以及平均加速度测量法等。
74.挂别针法采用力矩平衡的原理。即用细绳缠绕在惰辊表面，而后将1g左右的别针一个一个轻轻的挂在细绳伸出的一端，直至所挂别针的重力超过惰辊的启动力矩时，惰辊发生转动，而此时所对应的别针重力即可认定为该辊的灵活性数值。
75.拉力测量法与挂别针法原理相同，只是将别针换成了可读数的拉力计，以便于实时读取和记录数据。
76.平均加速度测量法是指在待测惰辊上粘贴一个光标，手动拨动被动辊后，使用计数传感器检测被动辊的转动圈数-时间曲线，并对其进行微分后，求出其减速度值即为灵活度测量结果。
77.但是，拉力测量法和挂别针法都需要进行手动测量，且分别将重力值和拉力计值作为惰辊的灵活性数值，存在测量周期长、效率低的问题。平均加速度测量法测量精度低，数据点的连贯性差，放大了过程随机噪声对灵活性真实数据的影响，计算出的灵活度可靠性差。
78.因此，如何实现对惰辊灵活性的精确计算成为了亟待解决的问题。
79.基于上述问题，本技术提出一种惰辊的灵活性测量方法，可以应用于图1所示的惰辊灵活性测量系统中，如图1所示，惰辊灵活性测量系统包括：增速动力机构、光纤传感器、码带101、信号传输装置以及电子设备，信号传输装置分别与光纤传感器以及电子设备通信连接，码带101固定于待测量的目标惰辊102上，增速动力机构用于转动目标惰辊102以向目标惰辊102提供初始速度，光纤传感器用于检测目标惰辊上的码带的速度，并将检测信号通过信号传输装置上传至电子设备，由电子设备根据检测信号得到惰辊的灵活性数据。其中，码带还可以是其他能够被光纤传感器识别的、可以表征惰辊固定位置转动情况的其它标识。
80.在采用图1所示的惰辊灵活性测量系统测量惰辊灵活性时，可以先通过增速动力机构使得目标惰辊达到目标线速度，然后将增速动力机构撤走，此时惰辊在受到自身转动惯量和摩擦力矩的影响下，其旋转速度将持续下降直至停止，整个过程中可以通过光纤传感器对惰辊上的码带进行检测，得到检测信号。
81.惰辊的灵活程度与惰辊在使用过程中的旋转速度存在相关性，当旋转速度增加时，惰辊灵活性呈线性增长，且增长的幅度与轴承品质、轴承轴端压力、润滑情况等多个因素相关。因此，本技术的灵活性测量方法通过对检测信号进行处理，得到惰辊的转速变化信息，通过多种修正滤波计算得到的惰辊的转速变化可以可靠、精确的反映惰辊的灵活性。
82.为便于理解，接下来对本技术中惰辊灵活性测量的原理进行说明。
83.在测量时，通过增速动力机构使得待测的目标惰辊达到目标线速度，而后将动力
机构撤走。此时，目标惰辊在受到自身转动惯量和摩擦力矩的影响下，其旋转速度将持续下降，而在该过程中即可建立如下动力学平衡关系式：
[0084][0085]
式中，w1为t1时刻的旋转角速度，w2为t2时刻的旋转角速度，α为t
1-t2中间时刻的旋转角加速度，q为t
1-t2期间旋转的角度，f为轴承摩擦力矩，r为轴承摩擦力臂，j为转动惯量。
[0086]
将上式同事除以2*q可得灵活性指数α。
[0087][0088]
根据上式，即可将目标惰辊的灵活性数值与目标惰辊的转速联系起来，同时也能表征目标惰辊轴承内摩擦与转动惯量对惰辊灵活性的影响大小，并且能够通过测量目标惰辊自由减速状态下的角速度来计算目标惰辊的灵活性指数。
[0089]
接下来结合图2，对本技术的惰辊的灵活性测量方法作进一步说明，该方法的执行主体可以是图1所示的电子设备，如图2所示，该方法包括：
[0090]
s201：根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度。
[0091]
可选的，目标惰辊可以是图1中待测量的惰辊102，图1中的码带随惰辊转动时，会发生颜色信息的改变，光纤传感器采集到惰辊上的码带的颜色信息的变化相应的会产生电平变化，从而形成检测信号。
[0092]
值得说明的是，与现有技术中采用编码器测量惰辊转速的方法相比，本技术中采用码带和光纤传感器获得检测信号，可以避免编码器自身惯性、内部摩擦对惰辊灵活性测量过程造成的影响，从而更精确的测量惰辊的灵活性。
[0093]
可选的，检测信号可以包括时间序列与脉冲数据形成的模拟量序列，脉冲曲线可以是根据时间序列与模拟量序列绘制而成的曲线，脉冲曲线用于表征惰辊转动的角度随时间变化的情况。
[0094]
其中，脉冲曲线上的点可以表示该时刻下惰辊的角度。
[0095]
s202：根据目标惰辊的脉冲曲线，生成目标惰辊的初始速度变化曲线，初始速度变化曲线用于表征目标惰辊的转速随时间的变化情况。
[0096]
可选的，初始速度变化曲线可以表征惰辊的转速随时间变化的情况，初始速度变化曲线可以通过脉冲曲线的角度变化计算得到。
[0097]
示例性的，可以用基本的离散时间下惰辊转动过的角度差与对应时间差的比值表示该时刻目标惰辊的转速。
[0098]
s203：对初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0099]
由于离散数据在采集过程中受噪声影响可能会产生较大误差，在上述通过脉冲曲线生成初始速度变化曲线的过程中，可能会出现至少一个速度突变点，即异常点，通过对初始速度变化曲线中的异常点进行修正，可以有效的降低这些误差对灵活性测量的影响。
[0100]
值得说明的是，对于灵活性测量有效的速度变化曲线应该是惰辊从开始减速到完
全停止的这部分曲线，而由于测量数据的离散性，同一惰辊在不同的实验中，这部分曲线的最大速度和最小速度都有所不同，因此，为保证灵活性测量计算的一致性和可回归性，可以对初始速度变化曲线中的这部分曲线进行归一化处理。
[0101]
可选的，目标速度变化曲线可以是初始速度变化曲线中惰辊从开始减速到完全停止的这部分曲线。
[0102]
可选的，归一化处理可以使不同测试下的减速段的初始速度一致，归一化有效处理过后的初始速度变化曲线将具备可回归性，即使重复测量同一惰辊，也都可以得到相似数据，提升了灵活性测量结果的可靠性。
[0103]
s204：根据目标速度变化曲线，确定目标惰辊的灵活性信息。
[0104]
可选的，目标惰辊的灵活性信息可以由目标惰辊的旋转角加速度，即在自由减速状态下的角速度随时间的变化情况来表征。例如角速度随时间均匀缓慢降低，则可以说明目标惰辊的灵活性较好。
[0105]
在本技术实施例中，根据检测信号生成脉冲曲线，并根据脉冲曲线生成目标惰辊的初始速度变化曲线，通过对初始速度变化曲线进行异常点修正，可以降低采集数据的噪声对灵活性测量结果的影响，通过对初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标速度变化曲线，可以保证灵活性测量计算的一致性和可回归性。并且提高了根据目标速度变化曲线确定的目标惰辊的灵活性信息的可靠性。总体而言，本技术的惰辊的灵活性测量方法不仅可以解决人工测量的效率低、周期长的问题，并且通过对检测信号进行修正和处理，还可以提升最终灵活性检测结果的准确性和可靠性。
[0106]
以下是对上述根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线的步骤说明，如图3所示，上述s201步骤包括：
[0107]
s301：获取检测信号中的脉冲数据和时间序列。
[0108]
可选的，检测信号中可以包括模拟量序列和时间序列，其中模拟量序列可以是图1中的光纤传感器检测码带变化所产生的脉冲数据。
[0109]
s302：对脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，并对补偿修正后的脉冲数据进行平滑处理，得到处理后脉冲数据。
[0110]
参照图1，由于信号传输装置的原因，电子设备接收到的检测信号中脉冲数据与时间序列可能并没有完全对齐，因此可以对脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，使得脉冲数据与时间序列对齐。提高脉冲数据的真实性。
[0111]
可选的，对脉冲数据进行平滑处理，可以是对原始脉冲数据进行预处理，去除原始脉冲数据中的噪音。
[0112]
s303：基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列，得到目标惰辊的脉冲曲线。
[0113]
可选的，补偿修正后的时间序列可以表征惰辊从开始转动到结束转动的时间。基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列进行绘制，可以得到目标惰辊的脉冲曲线。
[0114]
在本技术实施例中，通过对时间序列和脉冲数据进行补偿修正，可以使得脉冲数据与时间序列对齐，提高了数据的真实性以及准确性。
[0115]
以下是对上述根据目标惰辊的脉冲曲线，生成目标惰辊的初始速度变化曲线的步骤说明，如图4所示，上述s202步骤包括：
[0116]
s401：确定脉冲曲线的第一时刻和第二时刻的角度差。
[0117]
可选的，第一时刻和第二时刻为脉冲曲线上的任意两个不相同的时刻。
[0118]
脉冲曲线上的每个点都可以表征某一时刻下目标惰辊转动过的角度，因此将第一时刻和第二时刻对应的角度作差，就可以得到第一时刻和第二时刻的角度差。
[0119]
s402：将第一时刻和第二时刻的角度差与第一时刻和第二时刻的时间差的比值作为第一时刻下目标惰辊的转速。
[0120]
示例性的，假设第一时刻和第二时刻的角度差为δθ，第一时刻与第二时刻的时间差为δt，那么第一时刻下目标惰辊的转速就可以表示为δθ/δt。
[0121]
s403：基于脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速，得到目标惰辊的初始速度变化曲线。
[0122]
可选的，基于脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速以及时间序列进行绘制，可以得到目标惰辊的初始速度变化曲线。
[0123]
示例性的，可以将时间序列绘制在横轴上，并将各个时刻对应的目标惰辊的转速绘制在纵轴上，就可以得到目标惰辊的初始速度变化曲线。
[0124]
接下来结合图5，对上述对初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线的步骤进行说明，上述s203步骤包括：
[0125]
s501：对初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到初始速度变化曲线上的至少一个异常点。
[0126]
可选的，异常点可以是初始速度变化曲线中不符合曲线走向的点，例如当惰辊减速时，初始速度变化曲线上，减速这部分的转速整体应该是随时间递减，但如果出现某时刻转速既大于其前一时刻转速，也大于其后一时刻转速，则可以将该点确定为一个异常点。
[0127]
s502：对初始速度变化曲线上的各异常点进行平均滤波处理，得到修正后的初始速度变化曲线。
[0128]
示例性的，假设连续三个时刻t-1、t、t+1在初始速度变化曲线上的转速分别为v
t-1
、v
t
、v
t+1
，当v
t
不满足v
t-1
＞v
t
＞v
t+1
时，就可以确定v
t
为一个异常点，对其进行算术平均滤波，即v
t
＝(v
t-1
+v
t+1
)/2，由此进行转速异常修正。
[0129]
本技术中，通过对速度变化曲线进行修正，可以使速度变化曲线平滑，同时保留大部分原有数据，符合整条曲线的变化趋势。
[0130]
s503：对修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0131]
可选的，目标速度变化曲线可以是初始速度变化曲线上目标惰辊从开始减速到停止的速度变化曲线。
[0132]
根据前述的惰辊灵活性测量原理可知，对目标惰辊的灵活性数值有效的部分只有惰辊自由减速，即从开始减速到停止的速度变化曲线。因此可以对初始速度变化曲线进行裁切，只保留惰辊自由减速的部分曲线，并对这部分曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0133]
接下来结合具体实施例对上述s501中，对初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到初始速度变化曲线上的至少一个异常点的步骤进行说明，上述s501步骤包括：
[0134]
若初始速度变化曲线上第三时刻的转速值与第三时刻的前一时刻的转速值和/或
第三时刻的后一时刻的转速值满足预设的筛选条件，则将第三时刻初始速度变化曲线上的点确定为一个异常点。
[0135]
可选的，第三时刻可以是初始速度变化曲线上目标惰辊自由减速部分的任一时刻。
[0136]
可选的，预设的筛选条件可以是第三时刻的转速值大于第三时刻的后一时刻的减速值，且大于第三时刻的前一时刻的转速值。
[0137]
值得说明的是，考虑到实际情况，惰辊的转速会存在细小振动的情况，因此可设置某时刻转速值大于前后时刻的某倍数时(如1.5倍)，判断为转速异常点，对其进行修正，倍数可以按实际转速下降情况而定，本技术在此不做限制。
[0138]
以下是对上述s503中，对修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线的步骤说明，如图6所示，上述s503步骤包括：
[0139]
s601：根据预设的转速阈值区间在修正后的初始速度变化曲线中确定中间速度变化曲线，中间速度变化曲线为目标惰辊开始减速转动至停止时间段的初始速度变化曲线。
[0140]
当目标惰辊达到初始转速之后，增速动力机构不再对目标惰辊进行增速，此时目标惰辊会开始自由减速直至停止，这一时间段的速度变化曲线就是中间速度变化曲线。
[0141]
s602：根据中间速度变化曲线的最大转速、最小转速以及预设转速，对中间速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0142]
可选的，预设转速可以是图1中增速动力机构给目标惰辊提供的初始转速。最大转速可以是目标惰辊开始自由减速直至停止这一过程中的最大速度，最小转速为这一过程中的最小速度。
[0143]
由于光纤传感器实际采集信号时测量数据具有离散性，因此即便设定预设转速统一，但不同测量试验裁切的数据中首尾转速还是存在不一致的问题，因此可以根据最大转速、最小转速以及预设转速，对中间速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0144]
示例性的，假设v
t
为目标惰辊在自由减速过程中的任一时刻数据，v
max
为最大转速，v
min
为最小转速，vs为预设转速，那么就可以采用下式对v
t
进行归一化处理。
[0145][0146]
需要说明的是，可以采用滑动窗口对中间速度变化曲线进行滑动平均滤波算法，得到目标速度变化曲线。
[0147]
本技术中，通过对目标惰辊的速度变化曲线进行归一化处理，可以使得不同测量实验下的数据具有一致的最大转速和最小转速，提升了灵活性测量的可靠性，并且提升了本技术的灵活性测量方法对不同测量环境的普适性。
[0148]
确定目标速度变化曲线之后，本技术还可以根据目标速度变化曲线得到灵活性信息，以下是对上述s204步骤的进一步说明，如图7所示，该步骤包括：
[0149]
s701：对目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到二次项系数。
[0150]
可选的，可以采用最小二乘法对目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到拟合曲线的二次项系数。
[0151]
s702：根据二次项系数生成目标惰辊的旋转角加速度曲线，旋转角加速度曲线用
于表征角加速度随时间的变化情况，旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征目标惰辊的灵活性。
[0152]
可选的，对二次项系数可以进行求导，计算得到拟合后的目标惰辊的旋转角加速度曲线。
[0153]
可选的，旋转角加速度曲线可以表征自由减速的时间序列内，目标惰辊的角加速度随时间的变化情况，旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征目标惰辊的灵活性。
[0154]
示例性的，假设曲线上各点的纵坐标不变或变化较小，则说明目标惰辊的自由减速过程中速度减小较稳定，那么纵坐标的值越大，就说明速度减小越快，此时可认为惰辊的灵活性越高。
[0155]
基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了与惰辊的灵活性测量方法对应的惰辊的灵活性测量装置，由于本技术实施例中的装置解决问题的原理与本技术实施例上述惰辊的灵活性测量方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0156]
参照图8所示，为本技术实施例提供的一种惰辊的灵活性测量装置的示意图，所述装置包括：第一生成模块801、第二生成模块802、修正模块803以及确定模块804，其中：
[0157]
第一生成模块801，用于根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度；
[0158]
第二生成模块802，用于根据目标惰辊的脉冲曲线，生成目标惰辊的初始速度变化曲线，初始速度变化曲线用于表征目标惰辊的转速随时间的变化情况；
[0159]
修正模块803，用于对初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线；
[0160]
确定模块804，用于根据目标速度变化曲线，确定目标惰辊的灵活性信息。
[0161]
可选的，第一生成模块801具体用于：
[0162]
获取检测信号中的脉冲数据和时间序列；
[0163]
对脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，并对补偿修正后的脉冲数据进行平滑处理，得到处理后脉冲数据；
[0164]
基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列，得到目标惰辊的脉冲曲线。
[0165]
可选的，第二生成模块802具体用于：
[0166]
确定脉冲曲线的第一时刻和第二时刻的角度差；
[0167]
将第一时刻和第二时刻的角度差与第一时刻和第二时刻的时间差的比值作为第一时刻下目标惰辊的转速；
[0168]
基于脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速，得到目标惰辊的初始速度变化曲线。
[0169]
可选的，修正模块803具体用于：
[0170]
对初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到初始速度变化曲线上的至少一个异常点；
[0171]
对初始速度变化曲线上的各异常点进行平均滤波处理，得到修正后的初始速度变化曲线；
[0172]
对修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0173]
可选的，修正模块803还具体用于：
[0174]
若初始速度变化曲线上第三时刻的转速值与第三时刻的前一时刻的转速值和/或第三时刻的后一时刻的转速值满足预设的筛选条件，则将第三时刻初始速度变化曲线上的点确定为一个异常点。
[0175]
可选的，修正模块803还具体用于：
[0176]
根据预设的转速阈值区间在修正后的初始速度变化曲线中确定中间速度变化曲线，中间速度变化曲线为目标惰辊开始减速转动至停止时间段的初始速度变化曲线；
[0177]
根据中间速度变化曲线的最大转速、最小转速以及预设转速，对中间速度变化曲线进行归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线。
[0178]
可选的，确定模块804具体用于：
[0179]
对目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到二次项系数；
[0180]
根据二次项系数生成目标惰辊的旋转角加速度曲线，旋转角加速度曲线用于表征角加速度随时间的变化情况，旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征目标惰辊的灵活性。
[0181]
关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。
[0182]
本技术实施例通过对初始速度变化曲线进行异常点修正，可以降低采集数据的噪声对灵活性测量结果的影响，通过对初始速度变化曲线进行归一化处理，得到目标速度变化曲线，可以保证灵活性测量计算的一致性和可回归性。并且提高了根据目标速度变化曲线确定的目标惰辊的灵活性信息的可靠性。
[0183]
本技术实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，为本技术实施例提供的电子设备结构示意图，包括：处理器901、存储器902和总线。所述存储器902存储有所述处理器901可执行的机器可读指令(比如，图8中的装置中第一生成模块801、第二生成模块802、修正模块803以及确定模块804对应的执行指令等)，当计算机设备运行时，所述处理器901与所述存储器902之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器901执行时执行上述惰辊的灵活性测量方法的处理。
[0184]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述惰辊的灵活性测量方法的步骤。
[0185]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0186]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读
取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0187]
以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种惰辊的灵活性测量方法，其特征在于，应用于惰辊灵活性测量系统中的电子设备，所述惰辊灵活性测量系统包括：增速动力机构、光纤传感器、码带、信号传输装置以及电子设备，所述信号传输装置分别与所述光纤传感器以及所述电子设备通信连接，所述码带固定于待测量的目标惰辊上，所述增速动力机构用于转动所述目标惰辊以向所述目标惰辊提供初始速度，所述光纤传感器用于检测所述目标惰辊上的码带的速度，并将检测信号通过所述信号传输装置上传至所述电子设备，所述方法包括：根据所述检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，所述脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度；根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速度变化曲线，所述初始速度变化曲线用于表征所述目标惰辊的转速随时间的变化情况；对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线；根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，包括：获取所述检测信号中的脉冲数据和时间序列；对所述脉冲数据和时间序列按照错位进行补偿修正，并对补偿修正后的脉冲数据进行平滑处理，得到处理后脉冲数据；基于处理后脉冲数据以及补偿修正后的时间序列，得到所述目标惰辊的脉冲曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速度变化曲线，包括：确定所述脉冲曲线的第一时刻和第二时刻的角度差；将所述第一时刻和第二时刻的角度差与所述第一时刻和第二时刻的时间差的比值作为所述第一时刻下目标惰辊的转速；基于所述脉冲曲线上的各时刻下目标惰辊的转速，得到所述目标惰辊的初始速度变化曲线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线，包括：对所述初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到所述初始速度变化曲线上的至少一个异常点；对所述初始速度变化曲线上的各所述异常点进行平均滤波处理，得到修正后的初始速度变化曲线；对所述修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述初始速度变化曲线进行异常点筛选，得到所述初始速度变化曲线上的至少一个异常点，包括：若所述初始速度变化曲线上第三时刻的转速值与所述第三时刻的前一时刻的转速值和/或所述第三时刻的后一时刻的转速值满足预设的筛选条件，则将第三时刻初始速度变化曲线上的点确定为一个异常点。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述修正后的初始速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线，包括：根据预设的转速阈值区间在所述修正后的初始速度变化曲线中确定中间速度变化曲线，所述中间速度变化曲线为所述目标惰辊开始减速转动至停止时间段的初始速度变化曲线；根据所述中间速度变化曲线的最大转速、最小转速以及预设转速，对所述中间速度变化曲线进行归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息，包括：对所述目标速度变化曲线进行二次函数拟合，得到二次项系数；根据所述二次项系数生成所述目标惰辊的旋转角加速度曲线，所述旋转角加速度曲线用于表征角加速度随时间的变化情况，所述旋转角加速度曲线上的各点的纵坐标用于表征所述目标惰辊的灵活性。8.一种惰辊的灵活性测量装置，其特征在于，包括：第一生成模块，用于根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线，所述脉冲曲线上的各点分别表征各时刻下的惰辊角度；第二生成模块，用于根据所述目标惰辊的脉冲曲线，生成所述目标惰辊的初始速度变化曲线，所述初始速度变化曲线用于表征所述目标惰辊的转速随时间的变化情况；修正模块，用于对所述初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到所述目标惰辊的目标速度变化曲线；确定模块，用于根据所述目标速度变化曲线，确定所述目标惰辊的灵活性信息。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行如权利要求1至7任一项所述的惰辊的灵活性测量方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的惰辊的灵活性测量方法的步骤。

技术总结
本申请提供了一种惰辊的灵活性测量方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括：根据检测信号生成目标惰辊的脉冲曲线；根据目标惰辊的脉冲曲线，生成目标惰辊的初始速度变化曲线；对初始速度变化曲线进行异常点修正和归一化处理，得到目标惰辊的目标速度变化曲线；根据目标速度变化曲线，确定目标惰辊的灵活性信息。本申请的惰辊的灵活性测量方法不仅可以解决人工测量的效率低、周期长的问题，并且通过对检测信号进行修正和处理，还可以提升最终灵活性检测结果的准确性和可靠性。活性检测结果的准确性和可靠性。活性检测结果的准确性和可靠性。


技术研发人员：阳如坤 贺雁 梁馨月 储成亮 吴学科
受保护的技术使用者：深圳吉阳智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/22