一种基于相关性理论的时域同步平均方法技术

本发明专利技术涉及一种基于相关性理论的时域同步平均方法，包括如下步骤：根据最大谱能量法计算齿轮轴平均转速；通过带通滤波获取周期性最稳定的齿轮啮合振动谐波；对周期性最稳定的齿轮啮合振动谐波进行迭代相关性分析，估计起点序列；根据起点序列能够对振动信号进行切分、样条拟合插值和同步平均，得到时域同步平均信号。本发明专利技术中两次引入相关性理论，保证了最终时域同步平均结果的精度，在带通滤波步骤中选择包含1阶边带的滤波带宽，而齿轮出现故障时通常会受到转频调制，所以对故障数据分析鲁棒性更高，具有较好的应用推广价值。具有较好的应用推广价值。具有较好的应用推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关性理论的时域同步平均方法


[0001]本专利技术涉及风机齿轮箱故障诊断
，尤其涉及一种基于相关性理论的时域同步平均方法。

技术介绍

[0002]风能是一种可再生的清洁能源，大力发展风力发电对于保障能源安全、保护生态环境和实现可持续发展具有重要意义。为了获得更好的风资源，风力发电机通常安装在高山、高原、沿海和近海等自然条件恶劣的地带，这使得风机容易发生故障，同时也使得运维成本大大提高，所以基于状态监测的智能运维对风电发展至关重要。齿轮箱作为风机主要的传动机构，难免会出现疲劳损伤，而因为齿轮箱故障引起的停机时间和维修成本相对较高。只有及时发现故障才能进行预测性维护，进而减少停机时间和维修成本。
[0003]时域同步平均是一种用于旋转机械故障诊断的信号处理方法，其能够从振动信号中提取与所研究轴相关的周期性振动成分。特别是在齿轮箱的故障诊断中，时域同步平均能够保留所研究齿轮的啮合振动成分(相干分量)，同时弱化其它齿轮啮合的振动成分(非相干分量)，同时弱化噪声。经典的时域同步平均方法需要转速传感器或光学编码器记录齿轮轴每转过一圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.根据最大谱能量法计算齿轮轴平均转速；S2.通过带通滤波获取周期性最稳定的齿轮啮合振动谐波；S3.对所述周期性最稳定的齿轮啮合振动谐波进行迭代相关性分析，估计起点序列；S4.根据所述起点序列能够对振动信号进行切分、样条拟合插值和同步平均，得到时域同步平均信号。2.根据权利要求1所述一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，步骤S1包括：对风机齿轮箱振动信号进行傅里叶变换得到频谱；在所述频谱中计算每个假设平均转速的谱能量；最大谱能量对应的假设转速即为估计的所述齿轮轴平均转速。3.根据权利要求1或2所述一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，步骤S1还包括：依据频域指标过滤低转速下采集的风机齿轮箱振动信号。4.根据权利要求1所述一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，步骤S2包括：基于所述齿轮轴平均转速以及齿轮齿数，定位高速齿轮啮合振动前5阶谐波频率；以所述前5阶谐波频率为中心频率，转频为带宽，计算每个谐波频率附近的最大幅值，将幅值大小作为谐波能量大小的判断依据；选出能量较大的谐波频率，以转频的倍数为带宽进行带通滤波，得到高能量振动谐波；最后选择峰值比R最大的振动谐波作为所述周期性最稳定的齿轮啮合振动谐波。5.根据权利要求1所述一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，步骤S3中，根据转速连续性指标判断所述起点序列的准确性。6.根据权利要求5所述一种基于相关性理论的时域同步平均方法，其特征在于，所述转速连续性指标为：I

【专利技术属性】
技术研发人员：姜孝谟，杨海宾，赵海心，
申请(专利权)人：大连理工大学大连理工大学人工智能大连研究院，
类型：发明
国别省市：