发明名称 一种信号中周期瞬态成分检测方法
摘要 本发明公开了一种信号中的周期瞬态成分的检测方法,利用传感装置输入并进行模/数转换,获得信号<img file="201010585236.8_ab_0.GIF" wi="35" he="25" />,检测信号<img file="201010585236.8_ab_1.GIF" wi="33" he="27" />中是否存在周期瞬态成分,其特征包括如下步骤:计算信号<img file="201010585236.8_ab_2.GIF" wi="38" he="27" />的时间平均函数<img file="201010585236.8_ab_3.GIF" wi="14" he="28" />;计算其相关系数<img file="201010585236.8_ab_4.GIF" wi="48" he="28" />;利用快速傅里叶变换计算<img file="201010585236.8_ab_5.GIF" wi="48" he="29" />的频谱<img file="201010585236.8_ab_6.GIF" wi="54" he="27" />,根据频谱确定信号的主要频率成分,分别按照周期<img file="201010585236.8_ab_7.GIF" wi="102" he="34" />建立极坐标映射,并将各映射表示在极坐标图上,当对应于周期<img file="201010585236.8_ab_8.GIF" wi="22" he="34" />极坐标图上出现增强的特征表示,判定待检测信号中存在有周期<img file="201010585236.8_ab_9.GIF" wi="24" he="30" />的瞬态成分。本发明方便地实现了瞬态成分特征参数及周期的自适应检测,提高周期判断的效率和准确性;特别适用于旋转机械设备故障自动识别,并能成功进行多故障并存时的诊断。
申请公布号 CN102103014A 申请公布日期 2011.06.22
申请号 CN201010585236.8 申请日期 2010.12.13
申请人 苏州大学 发明人 朱忠奎;王诗彬;黄伟国;王安柱;何志勇
分类号 G01H11/06(2006.01)I 主分类号 G01H11/06(2006.01)I
代理机构 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 代理人 陶海锋
主权项 1.一种信号中周期瞬态成分的检测方法,利用传感装置输入并进行模/数转换,获得长度为L的信号<img file="2010105852368100001DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="30" he="22" />,所述L至少包括10K采样点;检测信号<img file="476624DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="30" he="22" />中是否存在周期瞬态成分,可能出现的周期瞬态成分的周期为<img file="626108DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="81" he="25" />,其中m是非零的自然数,其特征在于,包括如下步骤:⑴ 计算信号<img file="242903DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="30" he="22" />的时间平均函数<img file="DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="30" he="22" />,公式为<img file="232331DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="176" he="53" />式中,<img file="DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="42" he="20" />为时间窗长度,计算以<img file="DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="9" he="18" />为中心的左右各<img file="258187DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="20" />点的方均根值;当<img file="DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="38" he="20" />时,上式表示计算信号<img file="23362DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="30" he="22" />的绝对值<img file="296212DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="36" he="28" />,当<img file="DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="38" he="20" />时,为<img file="149767DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="9" he="18" />点为中心的<img file="916997DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="42" he="20" />点的均方根值;⑵ 取<img file="DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="16" he="18" />中前端长度为<img file="539608DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="64" he="20" />的信号记为<img file="DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="16" he="18" />,即<img file="833228DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="170" he="22" />,计算<img file="721550DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="16" he="18" />与<img file="289541DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="16" he="18" />的相关系数<img file="DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="42" he="25" />,公式为<img file="766658DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="150" he="46" />;⑶ 利用快速傅里叶变换计算<img file="646890DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="42" he="25" />的频谱<img file="DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="45" he="28" />,根据频谱确定信号的主要频率成分;⑷ 利用可能出现的周期<img file="897874DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="81" he="25" />进行极坐标增强检测,将时域表示转换成极坐标下的信号表示;由<img file="941660DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="56" he="44" />得<img file="DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="118" he="46" />,并表示在极坐标图上;观察对应于周期<img file="476546DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="18" he="25" />极坐标图上是否出现增强的特征表示,其中<img file="DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="62" he="20" />,如出现增强的特征表示,则判定待检测信号中存在有周期<img file="340728DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="18" he="25" />的瞬态成分。
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