[發明專利]一種變轉速下無轉速計的旋轉機械故障特征提取方法

有效

• 申請號: 201911285855.2
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110907162B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 朱瑜;金超;晉文靜
• 申請（專利權）人: 北京天澤智云科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M13/045;G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 惠磊

1.一種變轉速下無轉速計的旋轉機械故障特征提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對原始振動數據X進行FFT頻譜分析，得FFT頻譜S；

(2)設定一轉頻或轉頻諧波頻率的頻率搜索區間[f_min,f_max]，在頻率搜索區間內搜索S的最大值S_max；

(3)計算S_max所對應的頻率位置f_c；

(4)以f_c為帶通濾波中心頻率，對原始振動數據X進行窄帶濾波，窄帶濾波后振動數據為X₁；

(5)以時長為w的窗口對X₁逐次進行滑動截斷，窗口滑動步長為s，截斷后短時長振動數據為D_i，i＝1,2,…,n，n為窗口滑動次數；

(6)以f_c為中心設置一轉頻或轉頻諧波頻率匹配的最終搜索區間[f_c－b,f_c+b]，采用匹配追蹤法計算各段短時長振動數據D_i的轉頻或轉頻諧波頻率inst_f_i，將所有短時長振動數據對應的轉頻或轉頻諧波頻率合成為整個時段內振動數據的瞬時轉頻或轉頻諧波頻率inst_f；

(7)依據所提取的整個時段的瞬時轉頻或轉頻諧波頻率對原始振動數據X進行階次跟蹤分析實現旋轉機械故障特征提取。

2.根據權利要求1所述的旋轉機械故障特征提取方法，其特征在于，步驟(7)中，階次跟蹤分析的步驟如下：

(a)將瞬時轉頻或瞬時轉頻諧波頻率inst_f進行積分獲取瞬時相位序列inst_ph；

(b)利用瞬時相位序列對原始振動數據X進行等角度差值采樣，獲取角域數據Ang；

(c)對角域數據Ang進行分析，即實現階次跟蹤分析。

3.根據權利要求1或2所述的旋轉機械故障特征提取方法，其特征在于，步驟(6)中，利用匹配追蹤法提取轉頻或轉頻諧波頻率的具體步驟包括：

(a)構造信號稀疏分解的過完備字典；

(b)由內積最大原則搜索最佳核函數；

(c)計算原始信號在最佳核函數上的投影分量，投影分量即為最終匹配追蹤得到的特征頻率對應的波形，最佳核函數對應的頻率即為該波形對應的頻率。