一种转子碰摩故障识别方法

摘要

本发明公开了一种转子碰摩故障识别方法，以转子振动信号的峭度大小为目标函数，选取自适应匹配转子振动信号特征的第二代小波预测器和更新器，对转子信号进行分解；将分解后各频带的转子振动信号，利用傅立叶变换方法再处理，消除无关频率成分，提取次谐波，实现对转子碰摩严重程度的识别。本发明很好地解决了第二代小波分解频带交叠问题，提高了转子碰摩故障识别的准确性，为机电设备故障识别提供了有效的实用新技术；本发明简单可靠，便于工程实践中使用。

主权项

1.一种转子碰摩故障识别方法，其特征在于包括下述步骤：(1)以转子振动信号的峭度大小为目标函数，选取自适应匹配转子振动信号特征的第二代小波预测器和更新器，对转子信号进行分解，包括以下步骤：(a)计算第二代小波预测器和更新器；(b)选取匹配信号特征的预测器，将转子振动信号利用系数个数不同的若干个第二代小波预测器进行预测运算，得到细节信号，并分别计算各细节信号对应的峭度值；选取使得分解细节信号峭度值最大的预测器，作为每层分解的预测器，并将利用其进行预测运算得到的细节信号，作为每层第二代小波分解的细节信号；(c)选取匹配信号特征的更新器，将转子振动信号利用系数个数不同的若干个第二代小波更新器进行更新运算，得到逼近信号，并分别计算各逼近信号对应的峭度值；选取使得分解逼近信号峭度值最小的更新器，作为每层分解的更新器，并将利用其进行更新运算得到的逼近信号，作为每层第二代小波分解的逼近信号；(2)将分解后各频带的转子振动信号，利用傅立叶变换方法再处理，消除无关频率成分，提取次谐波，实现对转子碰摩严重程度的识别，包括以下步骤：(a)将每层第二代小波分解转子振动信号得到的逼近信号A_j和细节信号D_j进行傅立叶变换，j表示第二代小波分解的层数；将A_j的频谱中大于f_S/2^j+1的频率成分置零，f_S表示信号的采样频率；将D_j的频谱中小于f_S/2^j+1的频率成分置零，只保留相应频带的频率成分，消除其它频带的无关频率成分；将通过置零消除无关频率后的各频带振动信号分别进行傅立叶反变换，得到消除无关频率成分后的逼近信号A_j和细节信号D_j；(b)根据分解后各频带振动信号中次谐波的出现情况，判断转子碰摩故障严重程度：如果振动信号中出现转子工作频率的次谐波分量，表明转子处于轻微碰摩；如果振动信号中出现转子工作频率的次谐波分量，表明转子处于严重碰摩；其中k为自然数。