[发明专利]旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法

权利要求书

1. 旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，包括：

步骤1：由固定采样频率连续同步采集振动信号和键相脉冲信号，所述键相脉冲信号在所述旋转机械每旋转一周时产生一次；

步骤2：根据所述键相脉冲信号，获得旋转机械每转动一周的转速和瞬时频率；

步骤3：选取一个振动阶比数M，利用插值滤波器对所述键相脉冲信号进行2×振动阶比数M倍的插值，得到均角样本时间序列；

步骤4：根据所述瞬时频率和所述均角样本时间序列，对所述振动信号进行抗混叠数字滤波和插值重采样，得到对应所述均角样本时间序列的振动等角度采样信号；

步骤5：根据所述振动等角度采样信号，得到振动阶比谱与各阶谐波波形。

2. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述振动阶比数M为2的n次方，n是4以上的正整数。

3. 根据权利要求2所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述n等于6。

4. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述固定采样频率大于最大转速频率×振动阶比数M。

5. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：先设定一个阈值，再根据所述阈值来识别所述键相脉冲信号的上升沿到达时间或下降沿的到达时间，通过上升沿到达时间或下降沿的到达时间来计算每两个键相脉冲信号之间的时间差，通过所述时间差获得旋转机械每转动一周的转速和瞬时频率。

6. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述插值滤波器为基于FPGA的级联积分梳状滤波器。

7. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述插值重采样为线性插值、样条插值、拉格朗日插值或sinc插值中的任一种。

8. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述抗混叠数字滤波采用Kaiser窗FIR滤波器。

9. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述步骤5包括：对所述振动等角度采样信号进行快速傅里叶变换得到连续的旋转机械振动阶比谱。

10. 根据权利要求1所述的旋转机械振动信号整周期同步采样分析方法，其特征在于，所述步骤5包括：对所述振动等角度采样信号进行恒带宽滤波或者Gabor变换，得到连续的各阶谐波波形。