[发明专利]旋转机械启停阶段非平稳振动信号瞬时频率估计算法

摘要

本发明涉及一种旋转机械启停阶段非平稳振动信号瞬时频率估计算法，首先建立旋转机械转子实验台工作模型，在参考轴水平、垂直方向安装测量振动信号的非平稳振动信号传感器，以及测量参考轴旋转速度的光电传感器；通过动态信号分析仪对获得的信号经上位机阶比分析软件分析后，得到含有多阶分量的STFT时频谱图；将旋转机械的工作频率作为估算的起始频率点，根据采样频率和计算精度的要求将STFT时频分析得到的频率等分成M组，启停阶段等分成N个时间点建立N个时间点和M组频率点的网格面；通过Viterbi算法计算起止间的最小偏差频率点的路径，拟合后获得旋转机械启停阶段非平稳振动信号参考轴的瞬时频率估计函数值。

主权项

1、一种旋转机械启停阶段非平稳振动信号瞬时频率估计算法，其特征在于：以启停阶段非平稳振动信号的STFT(Short Time FrequencyTransform)时频谱图为基础，采用Viterbi算法对参考轴非平稳振动信号进行瞬时频率估算，具体方法是：a)建立旋转机械转子实验台工作模型，在参考轴的水平方向和垂直方向安装非平稳振动信号传感器，以测量参考轴在两个方向的振动信号；安装光电传感器测量参考轴的旋转速度；b)通过动态信号分析仪获得实验台启动或停止阶段参考轴水平振动信号、垂直振动信号、参考轴转速，再经上位机阶比分析软件进行分析，从而得到含有多阶分量的STFT时频谱图；c)将旋转机械的工作频率作为估算的起始频率点；d)根据采样频率和计算精度的要求将STFT时频分析得到的频率等分成M组，以参考轴工作频率作为起始频率点；启动阶段按STFT分析得到的N个时间点从tN到t0计算，停机阶段按STFT分析得到的N个时间点从t0到tN计算，建立启动过程和停机过程中N个时间点和M组频率点的网格面；e)在N个时间点和M组频率点的网格中，通过Viterbi算法计算由起始点到终点之间非平稳振动信号参考轴瞬时最小偏差频率点的路径，对该组最小偏差频率点进行拟合，即旋转机械启停阶段参考轴的瞬时频率曲线，从而获得旋转机械启停阶段非平稳振动信号参考轴的瞬时频率估计函数值。