旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息譜分析精度提高方法的研究.pdf

1、全息譜技術(shù)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號分析與故障診斷中的一項(xiàng)重要技術(shù)?；贔FT的傳統(tǒng)譜分析基本能夠滿足常見的故障特征提取和故障分析的要求，但其不能有效地利用振動(dòng)信號的相位信息，因此不能滿足精密診斷和復(fù)雜故障診斷的要求，全息譜技術(shù)正是在這一情況下發(fā)展起來的。全息譜技術(shù)的主導(dǎo)思想是充分利用傳統(tǒng)譜分析所忽略相位信息，集成了一個(gè)或多個(gè)截面上水平和垂直通道的振動(dòng)信號的幅值、頻率和相位信息，用合成的一系列橢圓來描述不同頻率分量下轉(zhuǎn)子的振動(dòng)行為，因此比一般方

2、法更能準(zhǔn)確識別和診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械隱含的故障特征。本課題以旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息譜分析技術(shù)為研究對象，研究并提高了全息譜在密集頻譜和噪聲情況下的分析精度，跟蹤并實(shí)現(xiàn)了諧波小波軸心軌跡提純，最后進(jìn)行了全息譜分析系統(tǒng)的開發(fā)。具體研究工作如下：
　　○1在詳細(xì)介紹全息譜技術(shù)測試原理的基礎(chǔ)上，采用基于一階數(shù)字微分和最小二乘五點(diǎn)三次平滑法來計(jì)算轉(zhuǎn)速曲線，為準(zhǔn)確獲取工頻提供保障。同時(shí)，通過分析比值校正法原理及具備更強(qiáng)抗噪能力的相位差校正法原理，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的兩種

3、頻域插值算法無法實(shí)現(xiàn)密集頻譜校正，強(qiáng)調(diào)消除或弱化密集頻譜及噪聲對全息譜分析精度影響的必要性。
　　○2針對全息譜在密集頻譜情況下精度降低的問題，研究并實(shí)現(xiàn)了基于頻譜細(xì)化和相位差校正的全息譜。它是采用復(fù)解析帶通濾波器選帶細(xì)化方法對以階次頻率為中心的局部區(qū)間進(jìn)行細(xì)化分析，通過提高頻率分辨率從而消除密集頻譜的影響，運(yùn)用相位差法對細(xì)化區(qū)間內(nèi)的最大譜峰進(jìn)行頻率、幅值、相位校正，準(zhǔn)確地提取出各階次的幅值、相位信息，最后合成全息譜圖。仿真和現(xiàn)場

4、實(shí)驗(yàn)研究表明，本文所研究的基于頻譜細(xì)化和相位差校正的全息譜分析方法是正確而且有效的。
　　○3跟蹤國內(nèi)外軸心軌跡提純研究研究狀況，在綜合分析現(xiàn)有軸心軌跡提純方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用諧波小波提純于本全息譜分析系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了算法過程，并用仿真實(shí)例驗(yàn)證了算法的正確性及有效性。
　　○4采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)以及VC++開發(fā)平臺，開發(fā)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械全息譜分析系統(tǒng)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的各項(xiàng)功能模塊進(jìn)行了應(yīng)用測試。測試效果表明本文所開發(fā)的