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针对旋转机械运行转速波动导致信息获取及诊断决策困难问题,以非平稳信号的瞬时频率估计为切入点,结合快速路径优化算法进行非平稳信号的瞬时频率估计,以实现转速波动信息的准确获取。基于参数化时频分析理论的短时阶比原理,依据估计的振动信号瞬时频率变化函数构造匹配旋转算子,将转速波动信号的时频特征进行旋转,获得各时频窗内的短时阶次谱,进而完整保留转速波动信号的瞬态信息。仿真及实验结果表明,该方法可以准确提取出旋转机械转速波动工况下的状态信息及故障特征,为后续故障精密诊断奠定基础。 相似文献
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基于瞬时频率估计及时频滤波的阶比分量提取 总被引:6,自引:3,他引:6
在虚拟式旋转机械特征分析的研究中,利用基于瞬时频率估计的阶比跟踪结合Gabor时频滤波实现了阶比分量的提取。实际测试验证了该方法可有效地实现旋转机械非稳定振动信号中各阶比分量的提取。该方法简单、有效,且只需用软件算法实现,有很好的应用前景。 相似文献
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提出了一种基于瞬时故障特征频率曲线提取的阶比分析诊断方法,首先,采用希尔伯特变换获得滚动轴承振动信号的包络信号;然后,采用同步挤压小波变换对包络信号进行时频分析,根据所得时频图确定滚动轴承瞬时故障特征频率曲线的频率范围,经过阈值处理、频率校准、曲线拟合估计瞬时故障特征频率;最后,根据瞬时故障特征频率进行等角度重采样及频谱分析获得阶比谱,根据故障特征系数和阶比谱图判定轴承故障。 相似文献
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基于低次故障特征阶比系数的变转速滚动轴承等效转频估计算法 总被引:1,自引:0,他引:1
基于时频表达的阶比跟踪算法能够帮助实现变转速旋转设备的故障诊断而不依靠转速计的帮助。然而,滚动轴承振动信号的时频表达却因缺少明显且易提取的转频成分使得该算法无法得到应用。为此,引入瞬时故障特征频率作为滚动轴承的等效转频,并提出基于低次故障特征阶比系数的估计算法对其进行提取。根据转频的变化范围确定基本滤波带宽并沿频率轴构造一组带通滤波器对原信号进行带通滤波。计算各带通滤波结果的包络时频谱并提取相应的等效转频趋势线。利用等效转频趋势线对相应的滤波结果进行重采样并计算故障特征阶比包络谱。将各阶比包络谱中与一、二、三次故障特征阶比相对应的幅值之和作为标准确定最优滤波带宽与相应的等效转频趋势线(瞬时故障特征频率趋势线)。利用该趋势线对原始信号进行故障相角域重采样,所得结果故障特征阶比包络谱即可用于滚动轴承的故障诊断。仿真算例和应用实例证明了该算法的有效性。 相似文献
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具有非线性时频关系的多分量信号频谱占有较宽的频带且相互交叠,针对此类信号分量提取难的问题,提出了一种基于瞬时参数估计的信号分量提取算法.首先,采用FMm let变换将被分析信号在时频空间内展开;然后,根据时频面内能量峰脊与瞬时频率的对应关系,应用谱峰检测法估计出所需提取分量的瞬时频率;按照最小二乘法滤波原理估计该分量的瞬时幅值,继而按照信号瞬时模型恢复重构出对应的信号分量.理论分析和仿真试验表明,该方法能从时频相交或不相交的多分量复杂时变信号中提取出所需信号分量,且失真度小. 相似文献
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针对传统虚拟仪器结构封闭、缺乏开放性和扩展性等问题,研究了基于组态软件技术的虚拟仪器开发模式,构建了该模式下的系统结构、双驱动运行机制及仪器系统的功能模型等内容;介绍旋转机械阶比分析的基本理论;建立基于瞬时频率估计的阶比分析基本功能包;开发了基于组态技术的可在线功能重构的虚拟式旋转机械阶比分析仪。对所开发的阶比分析仪进行了试验及现场验证,并与LabVIEW系统中的阶比分析工具进行了对比分析。结果表明,该仪器在提高扩展性和开放性的同时,使用简便,分析结果准确,实际应用性能优良。 相似文献
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无转速计旋转机械升降速振动信号零相位阶比跟踪滤波 总被引:2,自引:0,他引:2
提出了一种用零相位滤波法和瞬时频率估计技术实现旋转机械升降速过程振动信号的阶比跟踪滤波的方法,和传统的以硬件实现的阶比跟踪滤波方法相比,该方法具有无需转速计和跟踪滤波器等硬件、用纯软件的方法实现和对原始采样信号不产生相位移动等优点。讨论了该方法的基本原理和算法,并在算法实现上提出了数据分段重叠滤波技术,可有效抑制一般分段数字滤波会产生的边缘效应。测试试验验证了该方法的正确性和有效性。 相似文献
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DEVELOPMENT OF VIRTUAL INSTRU-MENT IN CHARACTERISTIC ANALY-SIS OF ROTATING MACHINERY BASED ON INSTANTANEOUS FREQUENCYESTIMATION 总被引:3,自引:0,他引:3
Yang Jiongming Qin ShurenJi ZhongCollege of Mechanical Engineering Chongqing University Chongqing ChinaGuoYuCollege of Mechanical andElectronical Engineering Kunming Science andTechnology University Kunming China 《机械工程学报(英文版)》2004,17(4):490-493
Based on the recently quick-developing time-frequency analysis (TFA) technique and virtual instrument (VI) technique, a virtual instrument in characteristic analysis of rotating machinery is researched and developed successfully. By utilizing instantaneous frequency estimation (IFE) theoretics of TFA technique, and based on IFE of peak searching on the time-frequency spectrum, order analysis (OA) functions is put forward and implemented, such as order spectrum, order spectrum matrix, order tracking, order tracking filtering, and order component extraction, etc. Unlike the home and abroad existing popular characteristic analyzers, which need key phasing devices such as shaft encoder, phase-locked loop (PLL), phase-locked multiple frequency, tachometer, etc, to implement constant angle sampling directly or indirectly, whereas this instrument only uses the vibration signal of rotating machinery to carry out OA. This instrument makes up the shortage of these traditional instruments in analyzing the non-stati 相似文献
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基于变窗移傅里叶变换实现旋转机械振动信号转速谱阵的算法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种用于计算旋转机械转速谱阵的算法——变窗移傅里叶变换,其窗移的变化规律与转速相关。详细介绍了变窗移傅里叶变换算法的原理及其实现过程,为旋转机械阶比分析中计算转速谱阵提供了理论依据。试验结果表明,变窗移傅里叶变换算法正确可行,可有效提取旋转机械振动信号转速谱阵的特征信息。 相似文献
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针对旋转机械故障诊断问题,提出了一种基于解析模态分解(AMD)的旋转机械故障诊断方法。只要知道信号的频率成分,AMD方法就可以将含不同频率成分的信号分解为单频率信号,尤其能够分解有紧密间隔频率成分的信号。对于可预知故障特征频率的旋转机械的故障诊断,可利用AMD方法提取机械振动信号中故障特征频率所在频段的信号,并求该段信号的频谱,若频谱中含有故障特征频率,则说明机械振动信号中存在该故障。通过对滚动轴承故障信号和转子不对中故障信号的分析以及和经验模态分解(EMD)方法的对比,证明了AMD方法的有效性,且AMD方法比EMD方法更快速、准确。 相似文献
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基于EMD和HT的旋转机械振动信号时频分析 总被引:18,自引:9,他引:18
把一列时间序列数据通过经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)成本征模函数组(Intrinsic Mode Function.简称IMF).然后经希尔伯特变换(Hilbert Transformation,简称HT)获得频谱的信号时频分析新方法引入到旋转机械振动信号处理领域。介绍了该方法的理论和算法。首先.采用调频调幅仿真信号对该方法进行仿真验证;其次.把一实测的旋转机械油膜涡动故障振动信号进行了基于EMD和HT的时频分析。仿真和实测信号的分析结果说明.用基于EMD和HT方法对旋转机械的振动信号进行时频分析是有效的。 相似文献
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《Mechanical Systems and Signal Processing》2003,17(3):551-560
Correction of the line spectrum is of great importance for practical use. By employing Parseval's theorem, two equalities regarding the line spectrum are derived. On this basis, a new approach for amplitude correction using the average of multiple points in discrete Fourier transform sequence is proposed. In comparison with the existing methods, it has the advantages of computational efficiency and high precision. The strategy for determining the number of points used for the average is presented. Theoretical analysis also shows that this approach is not significantly influenced by the slight fluctuation in both frequency and amplitude of the signal component. Thus, it is suitable for analysing the vibration signals of rotating machinery with small fluctuation in rotating speed. The effectiveness and efficiency of the proposed approach are verified by synthetic signals. 相似文献
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HIGHER ORDER SPECTRAL ANALYSIS IN FAULT DIAGNOSIS OF ROTORS 总被引:3,自引:0,他引:3
Yang Jiangtian Xu Jinwu School of Mechanical Engineering Beijing University of Sicence Technology 《机械工程学报(英文版)》2001,(1):40-44
0 INTRODUCTIONFormonitoringanddiagnosingofmachinery ,signalprocessingisaimedatextractingthefeaturesfromthesensorsignalsthatdescribethecharacteristicsoftheirworkingcondition .Itshouldbepointedout,however ,thatconventionalsignalanalysismethodsareonlyavaila… 相似文献