[发明专利]基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法

说明书

技术领域

本发明属于旋转机械故障诊断与控制领域，特别涉及基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法。

背景技术

阶次跟踪是回转机械故障诊断中最常用的分析手段，也是解决转速波动情况下，回转机械故障诊断的关键技术。阶次跟踪方法从本质上来讲，是将回转机械的振动信息或声音信号从等时间采样序列采样转化为等角度采样序列，从而有效抑制转速波动对频谱分析及故障诊断的影响。

阶次跟踪的核心问题在于如何精确提取回转机械的角度域信息，以实现振动信号的角度域重采样。目前来讲，现有的阶次跟踪有以下几种：硬件阶次跟踪；计算阶次跟踪；基于瞬时频率估计的阶次跟踪方法，如何在无时标信号的情况下，实现回转机械的在线、实时阶次跟踪不仅具有理论意义，而且具有很大的工业应用价值。

专利申请号为201110169763.5、201120172140.9的专利分别给出了阶次跟踪的实现方法和相应的硬件装置，但是以上两种专利都是需要时标信号，即转速传感器，专利申请号为201110026078.7的专利提出了一种利用传动比参数生成模拟脉冲，并对振动信号进行等角度重采样的阶次跟踪方法，但该方法仍然需要在高速轴端配备转速传感器。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法，摆脱对时标的依赖性，不仅适用于微弱转速波动工况，而且适用于回转机械在启停机等大转速波动工况下的在线、实时阶次跟踪。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

基于自解调变换的无时标阶次跟踪方法，包括以下步骤：

步骤一，将加速度或速度传感器吸附于被测试回转机械，并对其振动信号进行采集，将振动信号记为x(t)；

步骤二，采用公式（1）所示的分数阶傅里叶变换对振动信号进行时频旋转，并向频率轴投影，搜索使特征频率分量投影取极大值所对应的傅里叶变换阶数α，将变换后的信号记作：X_α(u)；

Xα(u)=∫-∞∞x(t)Kα(t,u)dt=1-jcotα2πeju22cotα∫-∞+∞x(t)eju22cotαejut cscαdt---(1)]]>