[发明专利]基于内置编码信息的单传感柔性角度域平均方法

摘要

基于内置编码信息的单传感柔性角度域平均方法，首先利用编码器读取机械设备中测试轴的角位置信号，采用多项式拟合法获取瞬态运动信息，得到三阶差分Jitter信号和一阶差分转速信号，计算Jitter信号的角度域等间隔采样信号和转速信号的波动量，通过设定转速波动量阈值判断信号是否为平稳信号，对超过阈值范围的为非平稳信号进行角度域重采样,否则作为平稳信号处理，原j(t)信号即作为等角度间隔采样信号，采用基于Chirp‑Z变换的柔性角度域平均方法，确定机械设备是否存在的故障，本发明很大程度上的控制了实验设备数量、简化了数据采集程序、降低了测试费用，益于故障特征提取和诊断监测的自动化，节约时间，效率更高。

主权项

基于内置编码信息的单传感柔性角度域平均方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用编码器数采卡读取机械设备中的内置编码器信号，对信号进行高频采样和预处理，得到测试轴的角位置信号，记为x(t)；步骤二：采用多项式拟合法获取机械设备的瞬态运动信息，将x(t)进行多项式拟合和三阶差分得到的Jitter信号记为j(t)，由多项式拟合和一阶差分得到转速信号v(t)；步骤三：计算Jitter信号j(t)的角度域等间隔采样序列y(n)，先计算转速信号v(t)的转速波动量，转速波动量定义为转速信号的标准差除以平均转速，通过设定阈值为0.5％判断是否为平稳信号，超过阈值范围的信号为非平稳信号，需要对Jitter信号j(t)的进行角度域重采样,否则作为平稳信号处理，原j(t)信号即作为等角度间隔采样信号；步骤四：采用基于Chirp‑Z变换的柔性角度域平均方法，CZT通过在频谱中设置梳状滤波器，将感兴趣阶次进行保留而避免截断误差，获取期望输出阶次的频率采样值由如下公式得到：CTZ(y(n))=Σn=0N-1y(n)·(AW-k)-n]]>式中，y(n)为角度域等间隔采样序列，N为序列的长度，A为起始采样点的极坐标值，W为采样点之间的频率间隔，k为对应阶次，然后将各频域采样值按照离散傅里叶的形式排列成矢量数组，进一步通过离散傅里叶反变换即可精确获取期望阶次的角度域平均结果，从而确定机械设备是否存在的故障。