[发明专利]一种新的瞬态振动信号角域阶比跟踪采样和分析方法

权利要求书

1.一种新的瞬态振动信号角域阶比跟踪采样和分析方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：采用固定的采样频率，同时采集旋转机械振动信号和键相脉冲信号，模拟抗混叠滤波器截止频率设置为采样频率的1/2；

步骤2：识别转速键相脉冲，计算转子的瞬时转速和频率；

步骤3：计算角域采样样本时间序列；根据振动信号的特征，采用级联积分梳状插值滤波器，对步骤二得到的键相脉冲进行I倍插值，得到角域信号每一样本对应的时间序列；

步骤4：对采集的原始振动信号进行L倍过采样插值，并对过采样信号进行低通滤波；

步骤5：对步骤4中的过采样振动信号进行数字抗混叠滤波和重采样，得到角域的等角度采样信号。

步骤6：对步骤4中得到的角域均角振动信号进行快速傅里叶变换，得到旋转机械振动阶比谱，然后提取各个谐波分量。

2.根据权利要求1所述的一种新的瞬态振动信号角域阶比跟踪采样和分析方法，其特征是，所述步骤二中，首先对键相脉冲信号进行阈值检波，由设定的键相脉冲阈值，准确识别和记录键相脉冲信号的上升沿（或者下降沿）的到达时刻t₀、t₁、t₂…t_N；然后计算两个脉冲间的时间差：dt₀=t₁-t₀，dt₁=t₂-t₁，…，dt_N-1=t_N-t_N-1，由数字微分方法计算得到转速rpm和瞬时转动频率f。

3.根据权利要求1所述的一种新的瞬态振动信号角域阶比跟踪采样和分析方法，其特征是，步骤3中的级联积分梳状插值滤波器包括梳状器、I倍插值器和积分器；

所述梳状器是对称的FIR滤波器，其状态方程表示为：y[n]=x[n]-x[n-M]；其中：y[n]是当前状态的输出，x[n]是当前状态的输入，x[n-M]是[n-M]时刻时的输入；M是延时因子；梳状器传输函数为：H_C=1-z^-M。

所述积分器都是单极点的IIR滤波器，反馈系数是1，状态方程为：y[n]=y[n-1]+x[n]；y[n]表示当前状态的输出，y[n-1]表示上一次的输出，x[n]表示当前状态的输入；积分器的传输函数为：HI=11-z-1.]]>