基于ASA-MCKD的IAS信号针齿故障特征提取研究

1

作者 张佳鑫 郭瑜 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1110-1117,共8页

针对工业机器人旋转矢量(RV)减速器低速级非完整周期旋转工况下,针齿故障特征提取困难的问题,提出了一种基于角度同步平均(ASA)和自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)增强包络的瞬时角速度信号(IAS)的RV减速器针齿故障特征提取方法。首先,... 针对工业机器人旋转矢量(RV)减速器低速级非完整周期旋转工况下,针齿故障特征提取困难的问题,提出了一种基于角度同步平均(ASA)和自适应最大相关峭度解卷积(MCKD)增强包络的瞬时角速度信号(IAS)的RV减速器针齿故障特征提取方法。首先,采用了向前差分法将编码器原信号转化为角度域的IAS信号,对IAS信号进行了角域同步平均处理,提高了信号信噪比;然后,采用边带信噪比指标选择了最优的解调频带,设计了带通滤波器,对平均后的信号进行了滤波,根据故障特征指标自适应选取了最优MCKD参数;最后,对滤波后的信号进行了故障特征增强,对增强后的信号进行了包络解调阶次分析,提取了针齿故障特征。研究结果表明:根据边带信噪比指标选取了中心频率为1560×,带宽为80×的带通滤波器,采用故障特征指标选择MCKD最优滤波器长度为258,并采用该方法对针齿故障信号处理后能观察到40×及其谐波的特征阶次,可有效提取RV减速器低速级非完整周期旋转工况下的针齿故障特征。与其他同类方法相比,MCKD方法在识别故障类型方面具有先进性。 展开更多

关键词 旋转矢量减速器 针齿故障 角度同步平均 最大相关峭度解卷积 瞬时角速度信号 特征阶次计算

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外圈故障引起圆柱滚子轴承IAS扰动动力学建模

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作者 韩谯 郭瑜 樊家伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期441-448,共8页

针对瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号与轴承机械动力学之间的关系研究和工业机器人RV减速器转臂轴承在低速工况下易发生失效的问题,提出了一种三自由度局部故障滚子轴承IAS扰动的动力学模型。模型基于Hertz线接触理论... 针对瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号与轴承机械动力学之间的关系研究和工业机器人RV减速器转臂轴承在低速工况下易发生失效的问题,提出了一种三自由度局部故障滚子轴承IAS扰动的动力学模型。模型基于Hertz线接触理论,分析了滚子与滚道间相互作用产生的局部变形对IAS的影响机理,给出了耦合切向力与力矩的计算方法;将故障冲击引入扭矩分析,计算故障区带来的扭矩变化,增加角自由度,建立了法向力与切向力相耦合的三自由度轴承IAS扰动动力学模型。采用四阶-龙库塔数值积分法求解,并在近似条件下将仿真与实验结果进行对比分析。结果表明,该模型能较好地解释圆柱滚子轴承IAS扰动的来源,有效反映外圈故障对IAS带来的影响,进一步完善了滚动轴承动力学理论。 展开更多

关键词 转子动力学 圆柱滚子轴承 瞬时角速度 Hertz线接触

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基于IAS信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取 被引量：3

3

作者 张珈源 郭瑜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期261-266,共6页

RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬... RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬时角速度信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取方法。首先对编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度信号,在此基础上,使用角域同步平均提取摆线轮周期相关同步分量,消除非同步干扰,并通过构建边带信噪比指标选取故障信息丰富的啮合谐波频带进行带通滤波,最后对滤波后的信号进行窄带解调,实现对RV减速器摆线轮的故障特征提取。试验结果表明,该方法可以有效地提取RV减速器摆线轮故障特征,且自适应实现优化带宽选择。 展开更多

关键词 RV减速器 摆线轮 瞬时角速度 边带信噪比指标 窄带解调技术

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参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法 被引量：1

4

作者 钟辉 郭瑜 高国泽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期10-17,共8页

针对编码器瞬时角速度(IAS)信号中滚动轴承故障特征提取困难的问题,结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)算法可在没有先验周期情况下提取信号中周期性脉冲故障分量的优势提出一种参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法。首先,利用... 针对编码器瞬时角速度(IAS)信号中滚动轴承故障特征提取困难的问题,结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)算法可在没有先验周期情况下提取信号中周期性脉冲故障分量的优势提出一种参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法。首先,利用向前差分法估计IAS信号;然后,利用故障特征(FC)作为自适应选取SMHD优化滤波器长度的评判指标,实现SMHD滤波器长度的自适应确定;再将优化选取的滤波器长度代入SMHD算法对IAS信号进行增强。最后,通过包络分析揭示滚动轴承故障特征。通过对仿真和实测数据进行分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 瞬时角速度 稀疏最大谐波噪声比解卷积 参数自适应

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利用伺服电机自带编码器的齿轮局部故障检测

5

作者 樊家伟 郭瑜 +2 位作者 尹兴超 邹翔 王红伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第4期869-876,共8页

提出一种使用伺服电机自带的编码器进行齿轮局部故障检测的方法,无需安装外置传感器,直接对自带编码器的信号进行数据处理实现齿轮局部故障的特征提取。从伺服电机自带编码器中引出信号采集接线,使用高速计数器记录旋转编码器角度位置... 提出一种使用伺服电机自带的编码器进行齿轮局部故障检测的方法,无需安装外置传感器,直接对自带编码器的信号进行数据处理实现齿轮局部故障的特征提取。从伺服电机自带编码器中引出信号采集接线,使用高速计数器记录旋转编码器角度位置脉冲上升沿之间的时间间隔;通过编码器信号计算瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号,并在角域和阶次域对IAS信号进行分析和特征提取,实现齿轮局部故障的检测。以行星齿轮箱齿轮局部故障检测为例,通过试验对所提方法进行验证,结果表明,使用伺服电机自带编码器可有效实现低转速、变转速工况下的齿轮局部故障检测。 展开更多

关键词 故障检测 齿轮 伺服电机自带编码器 变转速工况 瞬时角速度信号

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伺服电机内置编码器IAS信号增强方法及其在齿轮故障诊断中的应用研究

6

作者 徐晓强 宋霹 +1 位作者 何知义 胡宏伟 《现代制造工程》 2025年第9期146-156,145,共12页

内置旋转编码器在电机位置和转速反馈控制中扮演关键角色,其测量的瞬时角速度(Instantaneous Angular Speed,IAS)信号能反映传动系统的扭振状态,能够被用来揭示传动系统中存在的机械缺陷,支撑构建具有自感知自诊断能力的伺服控制系统。... 内置旋转编码器在电机位置和转速反馈控制中扮演关键角色,其测量的瞬时角速度(Instantaneous Angular Speed,IAS)信号能反映传动系统的扭振状态,能够被用来揭示传动系统中存在的机械缺陷,支撑构建具有自感知自诊断能力的伺服控制系统。针对低精度的内置编码器利用传统信号处理方法从IAS信号中精准提取故障特征困难的问题,提出了一种IAS信号增强方法。该方法首先通过EtherCAT总线伺服驱动系统获取伺服电机的瞬时角位置信号,随后采用时间戳提取和局部多项式拟合微分技术获取IAS信号,最后通过角域同步平均技术处理获取的IAS信号,实现了对传动系统局部故障的定量诊断。仿真和齿轮故障试验验证了该方法的有效性,证明了其在低成本传动系统健康监测中的潜力。 展开更多

关键词 伺服电机 内置编码器 故障诊断 信号增强 瞬时角速度

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基于瞬时角速度信号增强的RV减速器行星齿轮局部故障检测 被引量：4

7

作者 王红伟 郭瑜 +2 位作者 樊家伟 杨新敏 尹兴超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期324-330,共7页

针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second orde... 针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second order cyclostationarity blind deconvolution, ACYCBD)的RV减速器行星齿轮局部故障检测方法。首先,拾取伺服电机内置光编码器信号,并利用向前差分计算获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号;然后,依据特征评价指标(characteristic evaluation indicator, CEI)最大化原则自适应确定ACYCBD优化滤波器长度,并对IAS信号进行增强;最后,通过识别时域中与故障冲击周期相匹配的理论齿数实现RV减速器故障检测。通过试验数据分析,并将所提方法与现有的稀疏低秩分解算法和增强CYCBD算法对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 内置编码器 瞬时角速度(ias) 旋转矢量(RV)减速器 最大二阶循环平稳解卷积(ACYCBD)

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基于自适应多周期微分均值的轴承故障诊断

8

作者 陈鑫 郭瑜 +2 位作者 徐万通 樊家伟 杨新敏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1098-1105,1244,1245,共10页

为解决瞬时角速度信号(instantaneous angular speed,简称IAS)中轴承故障特征微弱的难题,提出一种自适应多周期微分均值(adaptive multi-period differential mean,简称AMPDM)方法。首先,基于微分技术不受幅值干扰的优势,结合多周期均... 为解决瞬时角速度信号(instantaneous angular speed,简称IAS)中轴承故障特征微弱的难题,提出一种自适应多周期微分均值(adaptive multi-period differential mean,简称AMPDM)方法。首先,基于微分技术不受幅值干扰的优势,结合多周期均值的累积特性,提出一种多周期微分均值技术对IAS信号中轴承故障特征进行增强,进而抑制编码器安装误差、IAS估计误差和测量噪声等干扰分量;其次,采用一种改进诊断特征(improved diagnosis feature,简称IDF)指标评估在不同周期数K下增强信号中包含轴承故障信息的丰富性,并确定IDF值最大时对应的优化周期数Kop;最后,通过包络阶次谱分析揭示轴承故障特征。仿真和实验结果表明,AMPDM技术可有效增强IAS信号中轴承故障特征,并与可调整多点优化最小熵反卷积、倒谱预白化和快速谱相关3种算法对比,验证了所提方法的优势和有效性。 展开更多

关键词 轴承故障 瞬时角速度 编码器信号 多周期微分均值

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基于磁编码器和窄带解调的太阳轮故障检测

9

作者 尹兴超 郭瑜 +1 位作者 李震焘 华健翔 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期365-371,414,共8页

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致... 绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致由其计算的瞬时角速度(instantaneous angular speed,简称IAS)信号中出现虚假冲击,并对基于IAS信号的故障特征提取造成干扰。针对此问题,提出一种基于绝对式磁编码器IAS估计和窄带解调的太阳轮故障检测方法。首先,为保证IAS信号的连续性与平滑性,提出基于最小二乘拟合与5次Hermite插值的方法,实现了对IAS信号的拟合估计和平滑处理;其次,结合窄带解调技术实现了对行星齿轮减速器太阳轮故障特征的有效提取;最后,通过对正常与故障太阳轮的绝对式磁编码器信号分析对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 磁编码器 行星齿轮箱 瞬时角速度信号 窄带解调 角域同步平均

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平均降采样多周期微分均值的旋转部件故障特征增强方法

10

作者 陈鑫 郭瑜 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期346-355,共10页

为解决编码器的瞬时角速度(Instantaneous Angular Speed,IAS)信号中旋转部件故障特征微弱的难题,本文提出一种平均降采样多周期微分均值(Average Down⁃Sampling Multi⁃period Differential Means,ADSMPDM)的故障特征增强方法。基于IAS... 为解决编码器的瞬时角速度(Instantaneous Angular Speed,IAS)信号中旋转部件故障特征微弱的难题,本文提出一种平均降采样多周期微分均值(Average Down⁃Sampling Multi⁃period Differential Means,ADSMPDM)的故障特征增强方法。基于IAS信号的估计特性,开展了IAS信号的平均降采样研究,验证了平均降采样具有抑制随机噪声的特性;基于平均降采样抑制随机噪声特性、降低计算成本和减小存储空间的优势,结合多周期微分均值的累积特性,提出一种ADSMPDM算法对原始IAS信号中的旋转部件故障分量进行增强处理;通过阶次谱分析揭示故障特征。采用仿真数据和实验数据进行验证分析,并与快速谱峭度、可调整多点优化最小熵反卷积、离散随机分离和谱幅值调制算法进行对比,验证了ADSMPDM算法增强旋转部件故障特征的有效性和优势。 展开更多

关键词 故障诊断 平均降采样多周期微分均值 编码器信号 瞬时角速度 特征提取

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基于编码器信号自适应MOMEDA的太阳轮故障检测

11

作者 田田 郭瑜 +2 位作者 樊家伟 徐万通 朱云贵 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1173-1180,1249,共9页

针对行星减速器太阳轮故障检测问题,提出了一种基于改进自适应多点最优最小熵反褶积(multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted,简称MOMEDA)的太阳轮故障检测方法。首先,基于编码器信号传递路径短、与动力学直接相关... 针对行星减速器太阳轮故障检测问题,提出了一种基于改进自适应多点最优最小熵反褶积(multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted,简称MOMEDA)的太阳轮故障检测方法。首先,基于编码器信号传递路径短、与动力学直接相关的优势,结合传动参数,计算得到故障特征周期,确定故障周期搜索区间及步长;其次,利用谱负熵最大化原则自适应确定优化滤波器长度,并得到解卷积后的信号;最后,采用包络谱分析揭示太阳轮齿根裂纹故障特征。通过仿真和实测数据分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 多点最优最小熵反褶积 瞬时角速度 谱负熵 太阳轮齿根裂纹 特征提取

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基于瞬时转速波动率的内燃机故障诊断方法研究 被引量：19

12

作者 马晋 江志农 高金吉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期119-124,共6页

内燃机的瞬时转速包含着各个缸燃烧状态的重要信息,可以用于分析各个缸做功状态,诊断缸体点火相关故障,如燃料泄漏、气门泄漏和点火异常等故障。通过模型建立从理论上分析瞬时转速与气体压力扭矩、往复惯性力扭矩和阻力矩之间的关系,提... 内燃机的瞬时转速包含着各个缸燃烧状态的重要信息,可以用于分析各个缸做功状态,诊断缸体点火相关故障,如燃料泄漏、气门泄漏和点火异常等故障。通过模型建立从理论上分析瞬时转速与气体压力扭矩、往复惯性力扭矩和阻力矩之间的关系,提出4个特征参数表征瞬时转速波动率波形及谐波特征,并通过仿真数据和实测故障数据证明瞬时转速波动率对于分析诊断内燃机点火故障的有效性,实现内燃机点火状态的早期预警。 展开更多

关键词 瞬时转速波动率 内燃机 特征参数 故障诊断

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基于集总经验模态分解和极坐标表示的瞬时转速诊断方法 被引量：4

13

作者 王帅 向阳 王磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期1848-1853,1861,共7页

为解决瞬时转速方法在诊断多缸中高速V型机发生失火故障时,存在的特征参数难以提取、诊断精度不高等问题,以发火间隔角不均匀的某V12柴油机为对象,进行了基于集总经验模态分解(EEMD)和极坐标表示的诊断方法研究。结果表明:构成本征模态... 为解决瞬时转速方法在诊断多缸中高速V型机发生失火故障时,存在的特征参数难以提取、诊断精度不高等问题,以发火间隔角不均匀的某V12柴油机为对象,进行了基于集总经验模态分解(EEMD)和极坐标表示的诊断方法研究。结果表明:构成本征模态函数IMF6分量的主频率为8.3Hz(0.5谐次),经过EEMD分解提取了0.5谐次成分,其幅值可作为判别单缸失火故障的特征值;将0.5谐次相位及其变化规律与极坐标表示结合,能够直观准确地定位故障。 展开更多

关键词 集总经验模态分解 瞬时转速 单缸失火 极坐标表示 故障定位

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船舶柴油机瞬时转速仿真计算模型的研究 被引量：5

14

作者 余永华 杨建国 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期550-555,共6页

瞬时转速波形分析法是以柴油机正常态瞬时转速波动规律为判据的分析方法,因此,瞬时转速波动规律的仿真计算非常重要。在分析柴油机瞬时转速仿真计算简化模型的原理和特点基础上,针对船舶柴油机指出了其不足之处,提出了一种基于柔性体的... 瞬时转速波形分析法是以柴油机正常态瞬时转速波动规律为判据的分析方法,因此,瞬时转速波动规律的仿真计算非常重要。在分析柴油机瞬时转速仿真计算简化模型的原理和特点基础上,针对船舶柴油机指出了其不足之处,提出了一种基于柔性体的船舶柴油机瞬时转速仿真计算模型,并以某型船舶柴油机为例,通过试验验证了基于柔性体模型仿真计算结果的准确性。 展开更多

关键词 船舶柴油机 瞬时转速 仿真 柔性体

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船舶柴油机动力平衡性监测系统开发 被引量：2

15

作者 余永华 陈杰 杨建国 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第4期47-51,共5页

介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处... 介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处理,可实现多台船舶柴油机动力平衡性在线监测与诊断、数据管理及报表输出等功能。实船测试表明,该系统的实时性和测量精度能满足工程环境条件的要求。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 船舶柴油机 动力平衡性 瞬时转速 现场可编程门阵列 监测诊断

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基于瞬时角速度信号窄带解调的太阳轮故障检测 被引量：4

16

作者 尹兴超 郭瑜 +1 位作者 李震焘 华健翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期263-268,278,共7页

由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码... 由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号,随后使用角域同步平均抑制非同步干扰分量,最后通过窄带解调实现太阳轮故障检测。同时,在所提方法中提出一种基于峭度的解调频带选择策略和一种基于相位解调函数相位变化率的故障特征增强方法。实验证明IAS信号可以有效克服常规振动检测方法的不足,并验证了所提出方法能有效实现对太阳轮故障的检测。 展开更多

关键词 振行星齿轮箱 瞬时角速度(ias)信号 窄带解调 角域同步平均

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基于旋转编码器信号的滚动轴承故障特征增强提取 被引量：5

17

作者 朱云贵 郭瑜 +2 位作者 邹翔 田田 徐万通 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期119-125,共7页

针对滚动轴承故障特征较弱且振动传感器安装受限的场合下故障特征不易提取的问题。结合旋转编码器信号传递路径短、干扰少等优势,提出一种基于旋转编码器瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的滚动轴承故障特征增强提取法... 针对滚动轴承故障特征较弱且振动传感器安装受限的场合下故障特征不易提取的问题。结合旋转编码器信号传递路径短、干扰少等优势,提出一种基于旋转编码器瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的滚动轴承故障特征增强提取法。首先,使用去相位算法(de-phasing algorithm,DPA)抑制转频及其谐波等严格周期性分量;其次,通过多点优化最小熵反褶积(multi-point optimization minimum entropy deconvolution adjusted,MOMEDA)增强滚动轴承故障冲击分量;最后,对增强后的信号进行频谱分析,提取轴承故障冲击特征。通过仿真和轴承外圈实测数据验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 编码器 瞬时角速度(ias) 去相位算法(DPA) 最小熵反褶积(MOMEDA) 故障特征提取

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基于循环谱相关的编码器信号滚动轴承故障检测 被引量：2

18

作者 田田 郭瑜 +2 位作者 杨新敏 邹翔 陈鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期202-208,共7页

针对振动传感器安装受限的场合,结合编码器信号的优势,以编码器瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)为信号,提出一种基于编码器IAS信号诊断特征(diagnostic feature, DF)指标的循环谱相关(cyclic spectral correlation, CSC)... 针对振动传感器安装受限的场合,结合编码器信号的优势,以编码器瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)为信号,提出一种基于编码器IAS信号诊断特征(diagnostic feature, DF)指标的循环谱相关(cyclic spectral correlation, CSC)优化解调频带选取算法。首先利用向前差分法估计编码器信号获得轴承的IAS信号,并利用CSC得到IAS信号的双变量谱;然后按照初始子频带带宽为循环频率积分区间得到子频带改进包络谱(improved envelope spectrum, IES),并计算子频带IES的DF数值获得DF曲线;再通过评判DF数值合并子频带得到优化解调频带;最后利用包络分析提取滚动轴承故障特征阶次。通过仿真和轴承实测数据验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 编码器 瞬时角速度(ias) IESFOgram 自适应频带划分

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应用故障特征指标相对比值的低转速下编码器信号太阳轮故障特征提取 被引量：1

19

作者 李震焘 郭瑜 +1 位作者 尹兴超 华健翔 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1044-1049,共6页

针对低转速下太阳轮齿根裂纹故障编码器信号特征阶次提取困难的问题,本文提出了一种基于故障特征指标相对比值的特征提取检测方法。首先,将获得的编码器信号通过向前差分处理成瞬时角速度(IAS)信号,按照1/3-二叉树对得到的IAS信号进行... 针对低转速下太阳轮齿根裂纹故障编码器信号特征阶次提取困难的问题,本文提出了一种基于故障特征指标相对比值的特征提取检测方法。首先,将获得的编码器信号通过向前差分处理成瞬时角速度(IAS)信号,按照1/3-二叉树对得到的IAS信号进行子频带划分;其次,对各窄带信号进行包络分析,分别求取正常和故障状态下的IAS信号各子频带的谐波显著性指标(HSI),由此可计算得到其相对比值r;再次,利用r值选取包含故障信息丰富的频带;最后,对处理后的信号在选择的子频带处进行带通滤波,并在提取包络后进行谱分析,提取故障特征。对太阳轮齿根裂纹故障的实测编码器信号进行分析,验证了该方法能有效提取太阳轮故障的特征。 展开更多

关键词 低转速 齿根裂纹 编码器信号 瞬时角速度 特征指标相对比值

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广义增量编码器瞬时角速度计算的扭振在线测量 被引量：4

20

作者 张玉皓 顾煜炯 +2 位作者 马晓腾 赵鹏程 杨昆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期187-195,共9页

扭转振动是弹性转轴在动态扭矩作用下引起的角振动。轴系的旋转运动和扭转振动具有相同的量纲,因此转角和扭角可以实现同源测量。利用旋转轴系角运动的矢量叠加原理,得出转轴各质点的线运动具有相位调制现象。提出了脉冲信号输出的广义... 扭转振动是弹性转轴在动态扭矩作用下引起的角振动。轴系的旋转运动和扭转振动具有相同的量纲,因此转角和扭角可以实现同源测量。利用旋转轴系角运动的矢量叠加原理,得出转轴各质点的线运动具有相位调制现象。提出了脉冲信号输出的广义增量编码器模型,并给出了瞬时角速度计算的扭振测量方法的一般流程。编码器的原理是通过定角度戳记转轴角运动的时间分量,相当于建立了角度和时间的离散关系,从这一角度分析并给出了该方法的扭振信号采样定理的理论适用条件和实用公式。通过仿真与实验分别对上述模型和方法的正确性和准确度进行验证,并将其封装为功能模块嵌入工程样机中,应用于国内两台1000 MW核电半速汽轮发电机组的扭振在线监测。 展开更多

关键词 旋转轴系 扭振 瞬时角速度 增量编码器

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