基于自適應(yīng)轉(zhuǎn)頻跟蹤濾波的旋轉(zhuǎn)機(jī)械階次分析研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械在制造、航空、石化、冶金、電力等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，為保證其長期、穩(wěn)定運(yùn)行，避免偶發(fā)或突發(fā)故障導(dǎo)致巨額損失和災(zāi)難性事故，對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行振動(dòng)分析是常用也是最有效的手段。對平穩(wěn)振動(dòng)信號(hào)的分析中常規(guī)方法日趨完善，但對升降速過程中典型非平穩(wěn)信號(hào)尚缺乏完善的分析能力，難以適應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械高速化、精密化、自動(dòng)化的發(fā)展需求。階次分析通過時(shí)-角域變換，將非平穩(wěn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)信號(hào)，較好解決了這一問題。
　　本文系統(tǒng)研究了計(jì)算階次跟蹤方法，對轉(zhuǎn)速脈

2、沖到達(dá)時(shí)刻計(jì)算進(jìn)行修正，在使用一階數(shù)值微分計(jì)算初始轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上利用最小二乘五點(diǎn)三次平滑法進(jìn)行對轉(zhuǎn)速進(jìn)行平滑處理，實(shí)現(xiàn)的方法計(jì)算量較小，有效提高轉(zhuǎn)速精度，以滿足后續(xù)分析的需求，同時(shí)對角域采樣中的信號(hào)預(yù)處理和階次譜分析進(jìn)行了研究。
　　對常用的階次分量提取方法進(jìn)行對比，研究并改進(jìn)基于角位移的Vold-Kalman自適應(yīng)濾波方法。構(gòu)造了以狀態(tài)方程和觀測方程為基礎(chǔ)的信號(hào)模型，對跟蹤濾波算法進(jìn)行了改進(jìn)，提高運(yùn)算效率，在解耦鄰近、交叉階次的同

3、時(shí)直接在時(shí)域中提取較復(fù)雜旋轉(zhuǎn)機(jī)械各階分量。提出結(jié)合EEMD與VKF，抑制各階分量間的干擾，提供了分離滾動(dòng)軸承故障階次分量及對應(yīng)調(diào)制分量的能力。
　　提出了基于轉(zhuǎn)頻跟蹤帶通濾波的旋轉(zhuǎn)機(jī)械Bode圖實(shí)現(xiàn)方法。對原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)頻跟蹤帶通濾波，濾波后得到具有精確相位信息的一階振動(dòng)信號(hào)。通過其獲取轉(zhuǎn)子振動(dòng)的精確幅值和相位，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械Bode圖。
　　在理論研究的基礎(chǔ)上，基于VC6.0開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了一套面向旋轉(zhuǎn)機(jī)械的數(shù)據(jù)采集和階次