稀疏信号分解-分段拟合逼近及其无转速计阶比应用

针对传统无转速阶比存在低阶拟合阶次模糊和高阶拟合频率积分方程难求解的问题,提出了一种基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法。根据啮合频率的稀疏信号分解动态时间支撑区对瞬时转频分段,并进行低阶多项式拟合,采用积分逼近方法代替求解方程,确定等角度重采样时刻,准确实现无转速计下的阶比分析。仿真和实测信号试验结果表明:基于啮合频率动态时间支撑区对瞬时转频分段,既能保证各段内频率变化简单,又能使分段最少;在各分段内采用2阶多项式就能准确拟合,解决了单个多项式整体拟合精度不高、缺乏自适应性的问题;积分逼近求解等角度重采样时刻,不需要求解方程,有效解决了方程无解、无实数解影响阶比结果的问题;基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法,为无转速计条件下旋转机械变转速过程信号阶比分析提供了一种新的有效途径。

基于STFT和FPO的旋转机械阶次分析

针对在无转速计下发动机转速难以估计的问题,采用短时傅里叶变换(short-time Fouriertransform,STFT)和快速路径优化(fast pathoptimization,FPO)相结合的方法对发动机进行转速估计,结合无转速计阶次分析方法对某客车变速箱底部振动信号进行分析。使用STFT分析振动信号,运用FPO算法从时频图中提取特征阶次所对应的瞬时频率值,计算得到发动机转速曲线,通过积分采样得到等角度间隔信号,最终得到阶次图。仿真分析和试验分析的结果表明:文中方法在提取时频图中相应的瞬时频率值有较高的精度和较好的抗噪性,能够在无转速计的情况下有效实现旋转机械振动信号的阶次分析。