一种时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，该方法将拾取的机械振动信号预处理后，进行短时傅里叶变换，获得时间‑频率组成的初始时频矩阵C，计算初始时频矩阵C的能量幅值的平均值P<subgt;m</subgt;；对初始时频矩阵C进行短时集中变换，获得后处理时频矩阵E；可视化后处理视频矩阵E，确定目标脊线所在频段，对频段内目标脊线进行提取，获得主轴瞬时转频对应的脊线、故障特征瞬时频率对应的脊线；将实际阶次值与检测部件的故障理论阶次值进行比较，当实际阶次值与故障理论阶次值相当时，即确定故障类型为故障理论阶次值所对应的部件；本发明专利技术以极小的运算成本提高了时频分析的鲁棒性和准确性，且显著提高了脊线提取故障诊断流程的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，属于机械设备状态监测及故障诊断。

技术介绍

1、旋转设备在工程实际应用中占重要地位，而轴承作为旋转设备中关键的零部件之一。时变转速下的非平稳工况在实际中尤为常见，在恒速条件下提取故障诱发脉冲并通过频谱或包络分析可以得到脉冲重复的频率及其谐波，这与故障是否存在及故障类型的识别密切相关，然而在非平稳工况下转速随时间发生变化，导致信号的频率成分也会相应变化。这种频率变化会导致频谱分析结果的失真，使得恒速条件下的轴承故障诊断方法无法准确捕捉到信号的真实频率特征。

2、阶次跟踪方法被认为是分析变速条件下轴承故障的有效方法，该方法通过对原信号进行等角度重采样及差值重采样得到角度域的稳态信号，以实现频谱分析的可信性。然而由于设备设计及成本问题，并不能在所有情况下实现转速计的安装，所以无法获得转速信息。另一方面重采样是通过多项式插值实现的，而振动信号是由循环现象产生的，其本质上是正弦而非多项式，由此导致的阶次跟踪误差将传递给结果。

3、时频分析方法包含了信号在时间和频率上的变化信息，是非平稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于：振动信号预处理包括对信号进行时域截断、重采样、高频截断。

3.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于，对初始时频矩阵C进行短时集中变换步骤如下：

4.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于：目标脊线提取为首先在后处理时频矩阵E上寻找能量幅值最大的一点作为提取起点，之后沿着时间轴的前后两个方向在设定△行空列向量范围内查找该向量范围内的能量极大值点...

【技术特征摘要】

1.一种时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于：振动信号预处理包括对信号进行时域截断、重采样、高频截断。

3.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于，对初始时频矩阵c进行短时集中变换步骤如下：

4.根据权利要求1所述的时频短时集中变换的脊线提取故障诊断方法，其特征在于：目标脊线提取为首先在后处理时频矩阵e上寻找能量幅值最大的一点作为提取起点，之后沿着时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，蒋逸心，伍星，柳小勤，刘韬，刘畅，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：