转子低频振动多阶线谱的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种转子低频振动多阶线谱的控制方法及装置。所述方法包括：采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号；初始振动信号为转速信号/键相信号；以初始振动信号的上升沿为基准，对振动测点的振动信号进行同步整周期重采样，获取对应的多个初始振动幅值和初始振动相位；对旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，获取振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位；根据多个振动幅值和相应的多个振动相位，生成振动影响系数矩阵；基于振动影响系数矩阵、初始振动幅值和初始振动相位，生成低频线谱的激振力，向转子上的振动测点处施加低频线谱的激振力。本发明专利技术可以达到控制转子低频多阶线谱振动的目的。制转子低频多阶线谱振动的目的。制转子低频多阶线谱振动的目的。

【技术实现步骤摘要】
转子低频振动多阶线谱的控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及高速旋转机械振动控制领域，特别是一种转子低频振动多阶线谱的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]旋转机械，如蒸汽轮机、燃气轮机、航空发动机、高速泵、电机等，是工业生产中的重要设备，振动大小一直是衡量这些设备工作状态优劣的重要指标，降低旋。在振动信号中，低倍频线频率成分较多，除了含有一倍频频率振动成分外，还包含二倍频、三倍频、四倍频甚至更高倍频的频率振动成分，这些低频、高幅值的振动线谱是影响设备安全性的主要振源，也是振动控制中的难题。
[0003]在旋转机械低倍频振动线谱中，除了一倍频线谱可以通过转子静/动平衡方法得到控制外，其它倍频线谱很难控制。采用主动吸振的方法，由于吸振器功耗高、重量及尺寸大、可靠性低，在工程中很难长期应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种转子低频振动多阶线谱的控制方法及装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种转子低频振动多阶线谱的控制方法，包括：
[0006]采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号；所述初始振动信号为转速信号/键相信号；
[0007]以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点的位置处的振动信号进行同步整周期重采样，获取所述振动测点对应的多个初始振动幅值和初始振动相位；
[0008]对所述旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，并获取所述振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位；
[0009]根据所述多个振动幅值和所述多个振动相位，生成振动影响系数矩阵；
[0010]基于所述振动影响系数矩阵、所述初始振动幅值和所述初始振动相位，生成低频线谱的激振力，并向转子上的所述振动测点处施加所述低频线谱的激振力。
[0011]可选地，所述采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号，包括：
[0012]在所述旋转机械上设置振动传感器、转速/键相传感器；
[0013]标记所述旋转机械上的振动测点；
[0014]基于所述振动传感器传感器、所述转速/键相传感器采集所述振动测点所处位置处的初始振动信号。
[0015]可选地，所述以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点的位置处的振动信号进行同步整周期重采样，获取所述振动测点对应的多个初始振动幅值和初始振动相位，包括：
[0016]以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点处的振动信号进行重采样，获取所述振动测点处的同步、整周期的重采样振动信号；
[0017]对所述重采样振动信号进行傅里叶变换处理，得到各个频率下的振动幅值的实部和虚部；
[0018]根据所述实部和所述虚部，计算得到多个所述初始振动幅值和所述初始振动相位。
[0019]可选地，所述根据所述实部和所述虚部，计算得到多个所述初始振动幅值和所述初始振动相位，包括：
[0020]通过下述公式计算得到所述初始振动幅值和所述初始振动相位，
[0021][0022][0023]上述公式(1)和(2)中，R
mp
(ω
j
)为实部，I
mp
(ω
j
)为虚部，为初始振动幅值，为初始振动相位。
[0024]可选地，所述对所述旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，并获取所述振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位，包括：
[0025]对施加所述初始激振力后的振动信号进行同步整周期重采样，得到重采样后的振动信号；
[0026]对所述重采样后的振动信号进行傅里叶变换处理，得到所述初始激振力对应的振动幅值的目标实部和目标虚部；
[0027]根据所述目标实部和所述目标虚部，计算得到所述振动测点对应的多个振动幅值和多个振动相位。
[0028]可选地，所述根据所述多个振动幅值和所述多个振动相位，生成振动影响系数矩阵，包括：
[0029]根据所述多个振动幅值、所述多个振动相位以及多个所述初始激振力，计算得到所述振动影响系数矩阵。
[0030]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种转子低频振动多阶线谱的控制装置，包括：
[0031]初始振动信号采集模块，用于采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号；所述初始振动信号为转速信号/键相信号；
[0032]初始幅值相位获取模块，用于以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点的位置处的振动信号进行同步整周期重采样，获取所述振动测点对应的多个初始振动幅值和初始振动相位；
[0033]振动幅值相位获取模块，用于对所述旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，并获取所述振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位；
[0034]振动系数矩阵生成模块，用于根据所述多个振动幅值和所述多个振动相位，生成振动影响系数矩阵；
[0035]低频激振力生成模块，用于基于所述振动影响系数矩阵、所述初始振动幅值和所述初始振动相位，生成低频线谱的激振力，并向转子上的所述振动测点处施加所述低频线谱的激振力。
[0036]可选地，所述初始振动信号采集模块包括：
[0037]传感器设置单元，用于在所述旋转机械上设置振动传感器、转速/键相传感器；
[0038]振动测点标记单元，用于标记所述旋转机械上的振动测点；
[0039]初始信号采集单元，用于基于所述振动传感器传感器、所述转速/键相传感器采集所述振动测点所处位置处的初始振动信号。
[0040]可选地，所述初始幅值相位获取模块包括：
[0041]重采样信号获取单元，用于以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点处的振动信号进行重采样，获取所述振动测点处的同步、整周期的重采样振动信号；
[0042]实部虚部获取单元，用于对所述重采样振动信号进行傅里叶变换处理，得到各个频率下的振动幅值的实部和虚部；
[0043]初始幅值相位计算单元，用于根据所述实部和所述虚部，计算得到多个所述初始振动幅值和所述初始振动相位。
[0044]可选地，所述初始幅值相位计算单元包括：
[0045]通过下述公式计算得到所述初始振动幅值和所述初始振动相位，
[0046][0047][0048]上述公式(1)和(2)中，R
mp
(ω
j
)为实部，I
mp
(ω
j
)为虚部，为初始振动幅值，为初始振动相位。
[0049]可选地，所述振动幅值相位获取模块包括：
[0050]振动信号获取单元，用于对施加所述初始激振力后的振动信号进行同步整周期重采样，得到重采样后的振动信号；
[0051]目标实部虚部获取单元，用于对所述重采样后的振动信号进行傅里本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子低频振动多阶线谱的控制方法，其特征在于，包括：采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号；所述初始振动信号为转速信号/键相信号；以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点的位置处的振动信号进行同步整周期重采样，获取所述振动测点对应的多个初始振动幅值和初始振动相位；对所述旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，并获取所述振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位；根据所述多个振动幅值和所述多个振动相位，生成振动影响系数矩阵；基于所述振动影响系数矩阵、所述初始振动幅值和所述初始振动相位，生成低频线谱的激振力，并向转子上的所述振动测点处施加所述低频线谱的激振力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集旋转机械上振动测点的位置处的初始振动信号，包括：在所述旋转机械上设置振动传感器、转速/键相传感器；标记所述旋转机械上的振动测点；基于所述振动传感器传感器、所述转速/键相传感器采集所述振动测点所处位置处的初始振动信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点的位置处的振动信号进行同步整周期重采样，获取所述振动测点对应的多个初始振动幅值和初始振动相位，包括：以所述初始振动信号的上升沿为基准，对所述振动测点处的振动信号进行重采样，获取所述振动测点处的同步、整周期的重采样振动信号；对所述重采样振动信号进行傅里叶变换处理，得到各个频率下的振动幅值的实部和虚部；根据所述实部和所述虚部，计算得到多个所述初始振动幅值和所述初始振动相位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述实部和所述虚部，计算得到多个所述初始振动幅值和所述初始振动相位，包括：通过下述公式计算得到所述初始振动幅值和所述初始振动相位，通过下述公式计算得到所述初始振动幅值和所述初始振动相位，上述公式(1)和(2)中，R
mp
(ω
j
)为实部，I
mp
(ω
j
)为虚部，为初始振动幅值，为初始振动相位。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述旋转机械上的转子多次施加所需控制的振动频率的预设大小和方向的初始激振力，并获取所述振动测点对应的多个振动幅值和相对应的多个振动相位，包括：对施加所述初始激振力后的振动信号进行同步整周期重采样，得到重采样后的振动信号；
对所述重采样后的振动信号进行傅里叶变换处理，得到所述初始激振力对应的振动幅值的目标实部和目标虚部；根据所述目标实部和所述目标虚部，计算得到所述振动测点对应的多个振动幅值和多个振动相位。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个振动幅值和所述多个振动相位，生成振动影响系数矩阵，包括：根据所述多个振动幅值、所述多个振动相位以及多个所述初始激振力，计算得到所述振...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占生，
申请(专利权)人：哈尔滨雅静振动测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：