基于LabVIEW事件驱动编程的任意波形/频谱编辑器

传统的波形发生器只能产生正弦、方波、三角波等几种常见的基本波形;当前流行的任意波形发生器在这方面有了很大的改进,但还不能实现输出波形的任意编辑,在某些应用中不能满足要求。为了克服以上不足,增强任意波形发生器的性能,本文以图形化编程语言——LabVIEW为开发工具,采用基于事件驱动编程的程序设计方法,开发了任意波形/频谱编辑软件。利用该程序,可分别从时域、频域对载入波形进行任意编辑,然后采用傅立叶变换或其反变换更新对应域中的波形。该软件具有操作简单、人机界面友好、易于升级等特点。实际应用表明,该软件编辑后的波形数据载入任意波形发生器可以产生各种用户定制的信号。

基于频谱编辑和调制信号双谱的齿轮裂纹故障诊断

齿轮产生裂纹故障时,其振动信号中的周期性故障冲击成分易被其他旋转部件的谐波信号以及背景噪声淹没,导致故障特征难以提取。针对这一问题,首先用改进的频谱编辑方法对原始信号中谐波分量进行抑制,提高信噪比;然后对编辑后的信号进行双谱分析,采用相邻切片融合平均的方法对双谱进行降噪,从降噪后双谱中选取故障特征频率明显的切片进行组合平均得到复合切片谱,进而提取出齿轮的故障特征。仿真和实验信号表明:在低信噪比条件下,频谱编辑与调制信号双谱相结合的方法能够有效抑制谐波信号以及白噪声的干扰,提取出故障特征,实现齿轮裂纹故障诊断。

基于倒频谱编辑的列车轮对轴承故障诊断技术

针对列车轮对轴承检测平台存在的驱动轮问题,提出采用倒频谱编辑技术,将轴承故障信号和由驱动轮旋转引起的确定性周期信号分离,然后对分离之后的轴承故障信号进行包络分析,有效诊断出列车轮对轴承的内圈剥落故障。

基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强

受到复杂传递路径的影响,滚动轴承故障产生的周期性冲击成分常被强背景噪声所淹没,进而给故障特征的有效提取带来极大难度。对此,研究了一种基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强方法。首先,分析了激励信号、传递函数和响应信号之间的关系,提出一种基于趋势线的传递路径影响消除方法,提高了故障特征成分占比;其次,利用频谱编辑方法,在保证趋势线提取准确性的同时,抑制信号中谐波成分的干扰,进一步突出了信号中的故障特征;最终借助包络分析处理特征增强后的信号,在频域范围内实现滚动轴承故障特征的准确提取。借助仿真和实测信号对方法的有效性进行验证,结果表明,该方法能够消除复杂传递路径的影响,有效增强滚动轴承故障特征,验证了方法的可行性。

基于时变传输路径的太阳轮故障窄带解调分析方法

行星齿轮箱是风力机传动装置的重要组成部分,其振动特征提取在故障诊断领域具有重要意义。为此,提出了一种适合故障特征信号解调及时变传递路径的太阳轮故障窄带解调分析方法。利用Tukey窗对振动信号进行加窗处理;利用计算阶比跟踪对加窗信号进行等角度重采样,转换为准平稳角域信号,并进行同步平均;对加窗角域平均信号进行窄带解调分析,通过其阶比频谱编辑分离出太阳轮故障相关阶比分量后转换到角域信号,获取太阳轮故障特征及故障位置。试验数据分析结果表明,该方法能有效识别太阳轮故障特征信息。

机床铣削加工时的工作模态分析方法

机床加工过程中,获得机床工作状态时的模态参数对提高加工效率和加工质量非常重要。机床工作状态下的固有频率和阻尼比可通过工作模态分析方法获取,而机床正常加工时的振动信号中包含较强的周期成分,无法满足工作模态分析的要求。通过研究铣削加工时的响应信号特性,提出机床工作状态的工作模态分析方案:根据信号的倒谱特性去除周期振动成分,再运用工作模态分析从剩余的信号中辨识模态参数。采用龙门铣床切削试验验证了该方案的准确性,证明此方案可较好地去除振动响应中的周期成分,并获取准确的固有频率和阻尼比。