基于LabVIEW编程语言的重采样阶次比分析研究

阶次分析是旋转体机械振动监测及故障诊断的最重要方法之一,因为转速的波动会使频谱图上基频以及各次谐波分量变得模糊.基于重采样原理的阶次分析是实现信号从等时采样到等角度采样的一种信号处理方法,它主要能解决因转速波动而产生的谐波分量重叠所带来的困难.本文主要通过对比基于LabVIEW编程语言的频谱分析和阶次比分析在研究变速旋转体振动信号中的优劣势,深入探讨实现阶次比分析的原理过程.     

基于等时间采样的阶比切片图研究与应用

对于旋转机械系统中的非平稳故障特征,传统频谱分析会出现"频谱模糊"现象.为了弥补传统频谱分析的不足,并建立故障特征与转速的关系,应用波形重构技术,提出了基于等时间采样的阶比切片图分析方法.通过转子实验台设计典型不对中故障,应用阶比切片图分析方法对采集的不对中故障信号进行分析,结果表明,阶比切片图表征了系统不对中故障的2X,3X倍频及其谐波分量随转速的变化趋势.从而证明此分析方法对非平稳故障特征有一定的识别能力.     

永磁无刷直流电机漏电故障分析及诊断

针对用永磁无刷直流电机电流信号对其漏电故障进行诊断易受汽车电池系统干扰的问题,提出一种对其转速信号进行故障特征提取的方法——阶次自分离方法.该方法以转速信号为分析对象,借鉴传统阶次分析法对变速信号的处理方式,从输出转速信号中分离出转速波动成分,对转速波动成分进行角域重采样,基于转速波动成分的阶次分析,提取由故障状态而引起转速非正常波动的阶次特征.基于永磁无刷直流电机相间漏电故障分析得知漏电故障会使电机产生转速故障信号,通过电机Matlab/Simulink仿真和漏电故障试验,分析不同漏电程度下电机输出转速信号的阶次特征,可以有效地识别电机漏电故障状态.     

阶次分析方法用于减速器故障诊断

应用重采样的阶次分析技术进行减速器的输出特征值选取,并在LABVIEW中进行了振动和转速信号的仿真计算。频谱图和阶次谱图仿真对比结果验证了阶次分析方法的可行性和优越性。     

一种新的谱分析方法——转谱分析

由于转速的随机波动,旋转机械振动信号是一类非平稳的信号,所以以平稳信号为分析对象的传统的谱分析技术在此类信号面前显得无能为力.在分析国内外有关阶比分析的文献资料的基础上,简单总结了阶比分析方法的基本理论,列举了常见的阶比采样方法,并指出了阶比分析方法的不足之处,提出了一种新的针对旋转机械转速波动下的周期平稳角域信号的分析方法--转谱分析.     

基于阶次自分离的轮毂电机故障诊断方法研究

轮毂电机作为电动汽车四轮独立驱动系统的动力源,其运行状态直接关系着整车安全。为了逐步实现对轮毂电机运行状态的监测,本文提出一种新的方法--阶次自分离方法,以适应其复杂多变的行驶工况。本方法克服了传统阶次跟踪方法需同时采集转速信号和振动信号的局限性,仅针对转速信号进行研究,并提取其中蕴藏的非正常波动成分,同时借鉴传统阶次跟踪方法对时域非平稳信号的处理方式,对波动成分进行角域重采样和傅里叶变换,凸显出蕴藏于转速信号中的故障特征,进而实现对轮毂电机的故障诊断。结合Matlab仿真分析和轮毂电机漏电故障试验,结果表明阶次自分离方法可有效识别出轮毂电机漏电故障特征。     

基于阶次自分离的轮毂电机故障诊断方法

轮毂电机作为电动汽车四轮独立驱动系统的动力源,其运行状态直接关系着整车安全。为了逐步实现对轮毂电机运行状态的监测,提出一种新的方法——阶次自分离方法,以适应其复杂多变的行驶工况。本方法克服了传统阶次跟踪方法需同时采集转速信号和振动信号的局限性,仅针对转速信号进行研究,并提取其中蕴藏的非正常波动成分,同时借鉴传统阶次跟踪方法对时域非平稳信号的处理方式,对波动成分进行角域重采样和傅里叶变换,凸显出蕴藏于转速信号中的故障特征,进而实现对轮毂电机的故障诊断。结合Matlab仿真分析和轮毂电机漏电故障试验,结果表明阶次自分离方法可有效识别出轮毂电机漏电故障特征。     

一种转子启停车过程的基频振动分量提取方法

针对传统信号处理算法在分离转子启停车过程中包含复杂非平稳谐波分量的振动响应信号时存在计算量大、对宽频信号提取能力差等问题,基于零相移滤波和相位解调原理,提出了一种转子启停车过程中的基频振动分量提取方法。该方法通过一次非线性相位解调计算,把启停车信号各分量在频带上进行重新分布,这样宽频的基频分量被解调到可见的窄带上,仅在频域即可实现基频分量与其他高次谐波分量的分离,再通过零相移滤波即可提取这个窄带分量。仿真计算和实验数据分析结果表明:与传统的信号处理算法在处理转子启停车信号上相比,提出的方法具有原理简单易实现、计算速度快、受相邻分量带宽限制小、滤波器参数能够从频谱上直接选取等优势,同时该方法提取出的基频振动分量波形平整,无相位偏移,满足进一步的分析计算,为转子启停车信号的快速提取提供了一种新的方式。     

基于阶次分析的无人机挂飞振动正弦分量幅值准确提取技术

传统的快速傅里叶变换分析装备在变转速工况下的振动信号出现"频率模糊"现象,针对此问题提出一种无键相阶次分析方法。首先通过控制系统或其它途径预估转速变化范围,确定窄带滤波频带;然后对信号进行窄带滤波;之后利用Hilbert变换计算滤波后信号的瞬时频率;最后根据瞬时频率对信号进行重采样得到角度域平稳信号,对角度域信号傅里叶变换得到阶次谱。通过信号仿真验证了该阶次分析方法有效、准确,并应用到装备在无人机的挂飞振动信号分析中,用于准确提取变转速工况下振动信号中正弦分量的幅值,为准确制定装备的振动环境试验条件奠定基础。该方法是对阶次分析方法的有效补充,对于相似装备的动力学环境试验条件制定也具有参考和借鉴价值。     

电压-频率转换器在电子式互感器中的应用

由电压-频率转换器(VFC)特性的理论分析和数据计算结果的分析表明,VFC因原理性误差会遗失一些频率分量,但对于保护用信号转换,特别是对基于特定谐波分量而言,由于可以简化互感器的信号处理电路,便于实现各装置间采样信号的同步,非常适用于基于微分型传感原理的电子式互感器在电力系统的保护和控制领域的应用.     

特征谱分析方法及其在列车轮对故障诊断中的应用

鉴于列车轮对故障特征信息往往被淹没在背景噪声里,而一般频谱分析方法常因负载变化、转速波动而造成谱值模糊不准的缺点,提出了一种列车轮对故障在线诊断的特征谱分析方法,并根据列车轮对故障诊断的实际需要,研制了故障在线诊断特征谱分析系统.阐述了该方法的原理、信号采样、信号处理以及特征谱泄漏抑制等问题.实际运用结果表明该方法比普通的频谱分析技术更为准确地描述了故障信号的特征,是一种可靠而有效的故障诊断方法.图5,参8.     

空间域信号的采样方法

针对空间域信号的采样特点,分析并讨论了空间域信号采样的误差来源和空间域信号采集通道设计的一些关键问题,提出了空间域信号的等空间间隔采样方法和等时间间隔采样方法.     

滚动轴承故障振动信号特征与诊断方法

简述了恒转速条件下滚动轴承故障信号共振解调的优点和基本原理,通过实验和理论分析研究了变转速轴承故障振动信号的特点.指出了轴承损伤点冲击信号的非周期性、轴承共振频率随转速变化的变频特性,以及故障信号的双变频调制特性.建立了由变频转速信号为调制信号、变频共振衰减信号为载波的滚动轴承故障模型.给出了阶比循环平稳自相关函数的计算方法.利用循环平稳分析对旋转机械振动信号的解调功能,结合连续隐马尔可夫模型(CHMM)对动态信号的识别能力,提出了一种适用于变转速运转条件下的滚动轴承故障诊断方法,通过实验验证了方法的可行性.     

自相关过程的采样间隔与控制效果

化工行业中,一些过程数据存在明显的自相关,不满足统计过程控制理论中观测值相互独立的假定。该文以化工行业中的常见设备——储液罐为例,对采样间隔与控制图的控制效果之间的关系进行探讨。以平均运行时间为新的评价标准,得出结论:在满足稳态平均运行时间不变的情况下,采样间隔越短,控制图越能较快地检测出过程均值的异常,即缩短采样间隔可以改进控制效果。     

电力线路谐波分析仪采样计算方法的研究

比较了现在常用的几种同步采样谐波分析法的优点，并在此基础上，提出一种新的方法：定频采样谐波分析法从而有效的抑制采样测量中的截断效应或泄漏效应，使各次谐波的测量均能达到相当高的准确度，此方法还具有成本低、误差稳定等优点     

辨识数据序列中周期成分的迭代法

回转机械的振动、噪声与误差运动等采样信号中常隐含有周期分量。快速傅立叶变换FFT和周期图法的计算精度受采样长度和采样数的限制,只能辨识与采样间隔有关的基频及其倍频的分量。若采样长度与回转速度不吻合,将会出现伪周期,使主值函数项中提取周期成分后的信号失实。本文提出了一种迭代法,消除了采样间隔对频率辨识的影响。     

基于移频技术的短时傅里叶变换阶比分析

提出了一种基于移频技术的短时傅里叶变换阶比分析算法.该算法利用傅里叶变换在频域的卷积性质,对原始信号在时域乘以e-j2πfit使fi的频谱能量搬迁到零频处,按一定的频率间隔改变fi就可以在零频处得到其他频率的频谱能量,以此来提高短时傅里叶变换在时频分析中的频率分辨率.然后在时频面上进行局部阈值降噪,同时跟踪转速的变化,最终应用到变速机械的阶比分析中.与短时傅里叶变换分析结果对比表明,本文方法可以更加准确地跟踪到实际的转速.实际降速过程中轴承信号利用本文方法进行阶比分析,成功提取到轴承的故障特征频率.     

FSW中搅拌针作用力及其影响的研究

针对LY12硬铝合金,研究了搅拌摩擦焊焊接中搅拌针与被焊金属间力的作用对整个焊接过程的影响.搅拌针与被焊金属之间的力通过影响产热机制和金属流动来影响焊接质量.通过测量焊机上驱动水平工作台运动的电机的相关数据间接测量焊接过程中搅拌针与被焊金属之间的作用力,得到搅拌针与被焊金属之间的作用力与焊接工艺之间的影响关系是:搅拌针与被焊金属之间的作用力在焊速一定的情况下随着摩擦头转速的提高而减小,在摩擦头转速一定的情况下随着焊速的增大而增大.同时结合有关影响搅拌摩擦焊焊接质量的因素,确定了3 mmLY12铝合金的最佳焊接工艺.