一种计算给定数据集中给定属性的循环次数的方法

Question

我想找到给定的电机故障电流数据集中的周期数，它是由在不同时间测量的电机电流给出的，我想知道它是否可以被视为一个信号或者它只是一个模式？

我尝试了一些库，但它们适用于不同的条件，例如它们对所使用的信号有零交叉点，并且我找不到可以为此变成零交叉的点，因为电机电流始终为+ve，因此它只是随着时间的推移而略有波动，因此我得到了一个情节

Answer 1

您似乎已经确定了问题中的一个关键问题——如何识别周期？正如您所指出的，该值始终为正，因此您不能简单地计算过零次数。但是，您可以尝试一些简单的方法：

• 减去偏差，然后计算过零：如果您知道信号的平均值是多少，则可以从信号中减去该平均值，使绘图回到零，然后计算过零。例如，在您所附的图像中，由于绘图或多或少在 2.2 和 2.8 的极值（大约）之间交替，因此如果您从信号中减去 2.5，然后计算过零，您应该会非常接近。这样做的一个缺点是它会错过“周期”，即该值无法干净地跨越新的零。然而，到那时，您需要重新开始思考完整“周期”的定义，以及这些案例是否算作您目的的一个周期。

• 作为上述内容的扩展，如果您有一个信号随时间缓慢漂移的系统，您可以计算滑动窗口上的平均偏差，然后减去它来计算，而不是从信号中减去恒定偏差零交叉点。如果信号突然漂移或滑动窗口无法跟上偏差变化的速度，这种方法可能会失败，但如果您的信号表现与提供的图像一样好，那么这应该不是问题。

• 如果您仅将周期定义为信号中的峰值和谷值，那么您可以计算信号的一阶和/或二阶导数来计算局部最大值或最小值。如果您绘制一个单独的图表，其中值是第一个图表中两个连续值之间的差值（一阶差值），则该新图表中的过零要么是原始信号中的峰值或谷值。如果你还计算二阶导数，那么二阶导数的符号会告诉你它是局部最大值还是最小值，而一个完整的周期就是其中之一的计数。这种方法不受漂移影响，但它对信号中可能存在的任何噪声非常敏感，因此如果您的信号有噪声，您可能需要先通过低通滤波器运行它以消除噪声，然后再应用这种方法。