[發明專利]一種克服非階次頻率成分干擾的階次分析方法

有效

• 申請號: 201910650232.4
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110376437B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 陳小旺;馮志鵬
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01R23/165
• 分類號: G01R23/165;G01H17/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種克服非階次頻率成分干擾的階次分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對采集到的旋轉機械設備信號進行時頻分析，得到時頻分布矩陣；

S2、將得到的時頻分布矩陣的每一行提取為獨立的一維行信號；

S3、利用傅里葉變換代理測試，以及瞬時頻率熵量化指標，判斷提取的一維行信號是否對應真實頻率成分；

S4、對判斷出的真實頻率成分進行重構，得到非階次頻率成分的時域波形；

S5、從原始的旋轉機械設備信號中減去非階次頻率成分；

S6、根據旋轉機械設備的轉速信號進行角域重采樣，對重采樣后的信號進行快速傅里葉變換，得到去除非階次頻率成分的階次譜；

所述步驟S3包括：

計算每個一維行信號的瞬時頻率；

計算每個一維行信號的瞬時頻率熵；

計算每個一維行信號的預設數量的傅里葉變換代理信號；

計算得到的傅里葉變換代理信號的瞬時頻率熵；

對于每個一維行信號，判斷其瞬時頻率熵與預設數量的傅里葉變換代理信號的瞬時頻率熵的大小關系，若有超過95％的傅里葉變換代理信號具有比原信號更大的瞬時頻率熵，則判斷該一維行信號對應真實頻率成分。

2.根據權利要求1所述的階次分析方法，其特征在于，所述步驟S1中，旋轉機械設備信號包括振動信號、噪聲信號和電信號；

所述對采集到的旋轉機械設備信號進行時頻分析的步驟包括：

對采集到的旋轉機械設備信號進行短時傅里葉變換、連續小波變換、或Wigner-Ville分布。

3.根據權利要求1所述的階次分析方法，其特征在于，所述步驟S4中，利用Vold-Kalman濾波器、帶通濾波器或脊線重構方式對判斷出的真實頻率成分進行重構。

4.根據權利要求1所述的階次分析方法，其特征在于，所述非階次頻率成分包括固定頻率成分和時變頻率成分；

對于固定頻率成分，直接進行步驟S1-S6；

對于時變頻率成分，先進行一次角域重采樣，使時變頻率成分轉化為固定頻率成分，再進行步驟S1-S6。

5.根據權利要求1所述的階次分析方法，其特征在于，所述步驟S6包括：

根據旋轉機械設備的轉速信號進行角域重采樣，得到等角度間隔信號；

對得到的等角度間隔信號進行快速傅里葉變換，得到去除非階次頻率成分的階次譜。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的階次分析方法，其特征在于，所述步驟S6中，旋轉機械設備的轉速信號通過以下方式獲?。?/p>

等時間間隔采集轉速信號；

或者，利用脊線提取從時頻分布矩陣中估計轉速信號。