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1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的一個重要內(nèi)容是對間歇性非平穩(wěn)故障的檢測與分析。階比分析是一種針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械非平穩(wěn)振動信號的變頻采樣分析技術(shù),分為硬件階比分析與時-頻階比分析。時-頻階比分析無需特定復(fù)雜的硬件設(shè)備,克服了傳統(tǒng)階比分析價格昂貴和安裝不便的問題。但是硬件的缺失與軟件算法對時-頻階比分析產(chǎn)生了一定限制,使得其分析精度與速度目前與傳統(tǒng)硬件階比分析仍然存在較大的差距。
本文在對旋轉(zhuǎn)機(jī)械典型故障特征、振動信號的測量、非平穩(wěn)信號的時頻分析和傳
2、統(tǒng)階比分析方法進(jìn)行詳細(xì)介紹的基礎(chǔ)上,對新興的非平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方法時-頻階比分析的實(shí)現(xiàn)過程及其軟件算法精度的提高進(jìn)行研究。針對其中的關(guān)鍵問題如瞬時頻率估計、峰值搜索、轉(zhuǎn)速曲線擬合及奇異點(diǎn)平滑處理等進(jìn)行改進(jìn)。另外,將改進(jìn)后的時-頻階比分析與Gabor展開算法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜機(jī)械振動信號中特定階比分量的提取及其時域波的形近似重構(gòu)。
改進(jìn)瞬時頻率估計方法,將現(xiàn)代時頻分析方法Wigner-Ville分布與短時傅里葉變換進(jìn)行對比分
3、析,研究利用Wigner-Ville提高時-頻階比分析的瞬時頻率估計精度。針對多分量振動信號Wigner-Ville分析過程中產(chǎn)生的交叉干擾項(xiàng),采用同時在時間軸和頻率軸加窗的方式進(jìn)行平滑處理,減小干擾項(xiàng)“偽峰值”對瞬時頻率估計的干擾。
采用一種改進(jìn)的三次樣條多項(xiàng)式擬合法對轉(zhuǎn)速曲線進(jìn)行擬合,同時采用一階差分法對擬合過程中出現(xiàn)的奇異點(diǎn)進(jìn)行平滑處理,提高轉(zhuǎn)速曲線擬合精度,改善非平穩(wěn)信號的頻譜分析中存在的“頻譜模糊”現(xiàn)象,提高了階比譜
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