一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置，属于旋转机械设备故障诊断技术领域，通过多元解析信号模型构建振动信号的联合瞬时频率，利用多元解析信号模型和联合瞬时频率构建振动信号的联合瞬时带宽，对联合瞬时带宽进行频率划分，对每个频带的各振动信号进行同步挤压变换，得到相应振动信号的同步挤压系数，利用各振动信号的同步挤压系数在各个频带的瞬时频率和瞬时幅值，确定多元解析信号模型的瞬时频率和瞬时幅值，从而得到振动信号的时频特征。本发明专利技术提高了旋转机械的振动信号的时频分辨率，可以分析频率相近的信号，且通过振动信号的时频特征能够获取具有较高聚集性的时频曲线，噪声也被较好地抑制。

A Time-Frequency Feature Extraction Method and Device for Multi-Channel Vibration Signal of Rotating Machinery

The invention relates to a method and device for extracting time-frequency characteristics of multi-channel vibration signals of rotating machinery, which belongs to the technical field of fault diagnosis of rotating machinery. The joint instantaneous frequency of vibration signals is constructed by multi-analytic signal model, and the joint instantaneous bandwidth of vibration signals is constructed by multi-analytic signal model and joint instantaneous frequency, and the joint instantaneous bandwidth is divided into frequencies. The synchronous extrusion coefficients of the corresponding vibration signals are obtained by synchronous extrusion transformation of each frequency band. The instantaneous frequencies and instantaneous amplitudes of the multiple analytic signal model are determined by using the instantaneous frequencies and instantaneous amplitudes of the synchronous extrusion coefficients of each vibration signal in each frequency band, thus the time-frequency characteristics of the vibration signals are obtained. The invention improves the time-frequency resolution of vibration signals of rotating machinery, can analyze signals with similar frequencies, and can obtain time-frequency curves with high aggregation by time-frequency characteristics of vibration signals, and can suppress noise better.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置
本专利技术属于旋转机械设备故障诊断
，具体涉及一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法及装置。
技术介绍
在旋转机械设备故障诊断
，因旋转机械故障的位置不同、刚度和阻尼变化等原因，旋转机械发生故障时的振动信号往往表现出非平稳性，而且不同方向的振动信号强度和频谱结构可能存在差异，通过分析单通道传感器采集的振动信号做出的诊断结果往往会出现误判或漏判。因此，基于多通道的振动信号特征的旋转机械故障诊断方法被广泛应用，常用的多通道振动信号特征分析方法有全息谱、全矢谱和全频谱。在旋转机械稳态运行时，旋转机械同一截面互相垂直方向上各谐波的运动轨迹是一个椭圆，且该椭圆由两个正反进动的圆组成。全息谱和全矢谱是用椭圆的长轴评价振动强度，全息谱以图的形式将各谐波的椭圆轨迹展现出来，而全矢谱以傅立叶谱的形式将椭圆长轴、短轴表现出来；全频谱将两个正反进动的圆的半径在正、负频率轴上展现出来。上述方法描述了不同方向的振动信号的频谱结构和振动强度，提高了提取的故障特征的质量，增加了故障诊断结果的准确性。但这些方法最终通过傅立叶变换融合两个方向的振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取旋转机械不同位置的振动信号，根据所述振动信号的幅值和相位构建多元解析信号模型；2)利用多元解析信号模型构建所述振动信号的联合瞬时频率，利用多元解析信号模型和联合瞬时频率构建所述振动信号的联合瞬时带宽；3)对所述振动信号的联合瞬时带宽进行频率划分，至少划分两个频带，对每个频带的各振动信号进行同步挤压变换，得到相应振动信号的同步挤压系数；4)获取各振动信号的同步挤压系数在各个频带的瞬时频率和瞬时幅值，根据所述各个频带的瞬时频率和瞬时幅值确定多元解析信号模型的瞬时频率和瞬时幅值，利用多元解析信号模型的瞬时频率和瞬时幅...

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取旋转机械不同位置的振动信号，根据所述振动信号的幅值和相位构建多元解析信号模型；2)利用多元解析信号模型构建所述振动信号的联合瞬时频率，利用多元解析信号模型和联合瞬时频率构建所述振动信号的联合瞬时带宽；3)对所述振动信号的联合瞬时带宽进行频率划分，至少划分两个频带，对每个频带的各振动信号进行同步挤压变换，得到相应振动信号的同步挤压系数；4)获取各振动信号的同步挤压系数在各个频带的瞬时频率和瞬时幅值，根据所述各个频带的瞬时频率和瞬时幅值确定多元解析信号模型的瞬时频率和瞬时幅值，利用多元解析信号模型的瞬时频率和瞬时幅值表征所述振动信号的时频特征。2.根据权利要求1所述的旋转机械多通道振动信号的时频特征提取方法，其特征在于，对于步骤3)中的每个频带，当满足设定条件时将相应频带拆分成两个频带，所述设定条件的关系式如下：其中，B表示由振动信号的同步挤压系数组成多变量信号的带宽，l、l+1表示频带所属的层，m、2m、2m+1表示频带的索引号，Λ为中间变量，表示相应频带内多元解析信号模型的瞬时幅值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄传金，宋海军，周铜，雷钢，高飞，张学涛，
申请(专利权)人：郑州工程技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41