转子早期故障的多频率微弱信号检测方法

摘要

本发明公开了一种转子早期故障的多频率微弱信号检测方法，采相关方法进行前期去噪，采混沌振子阵列扫描的方法，实现同一故障所表征的多个频率微弱信号的同时检测，即含噪信号经过互相关计算去噪后，将相关函数送入到混沌振子检测阵列中，让其作为混沌系统周期策动力的一部分，通过混沌系统相轨迹变化便可检测出待检信号的微弱周期信号了。本发明提高了待测信号的信噪比，然后通过辨识Duffing振子的状态、即相轨迹图形的变化来完成多特征微弱信号的检测。因此，该方法简单、直观，物理意义明确，检测信噪比高，可完成多已知频率的信号微弱检测，且易于工程实现，有较大的发展潜力。

主权项

一种转子早期故障的多频率微弱信号检测方法，其特征在于包括下述步骤：(a)结合转子系统报故的情况，判断待测信号中可能含有1/3和2/3分频信号的频率ω1、ω2；(b)选取参考信号为y(t)＝2(cos(ω1t)+cos(ω2t))；(c)根据待测信号中可能含有的ω1和ω2，构建各自频率的杜芬振子方程x″+ωkx′+ω2(x3‑x)＝ωγcos(ωt)其中，x为杜芬振子对窄带随机激励的位移响应，k为阻尼比，γ、ω分别为周期策动力的幅值和频率，将这两个方程组合建立对微弱正弦信号敏感的混沌振子阵列；(d)通过Melnikov方法求得杜芬振子方程相轨迹从临界周期状态到大尺度周期状态的周期策动力的幅值γ的阈值；(e)采集待测信号，将待测信号和参考信号做互相关运算；(f)将经过互相关运算去噪后的相关函数作为混沌振子阵列的输入，送到混沌振子阵列中，让其作为混沌系统周期策动力的一部分；(g)通过杜芬振子方程相轨迹变化，判定待测信号中是否含有可能的周期信号，若杜芬振子方程相轨迹由临界周期状态到大尺度周期状态变化，则表明含有相应频率的周期信号，就可以确定相应故障的存在；若杜芬振子方程相轨迹保持临界周期状态，则表明不含有相应频率的周期信号，没有相应故障的存在。