[发明专利]一种变转速下无转速计的旋转机械故障特征提取方法

权利要求书

1.一种变转速下无转速计的旋转机械故障特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对原始振动数据X进行FFT频谱分析，得FFT频谱S；

(2)设定一转频或转频谐波频率的频率搜索区间[f_min,f_max]，在频率搜索区间内搜索S的最大值S_max；

(3)计算S_max所对应的频率位置f_c；

(4)以f_c为带通滤波中心频率，对原始振动数据X进行窄带滤波，窄带滤波后振动数据为X₁；

(5)以时长为w的窗口对X₁逐次进行滑动截断，窗口滑动步长为s，截断后短时长振动数据为D_i，i＝1,2,…,n，n为窗口滑动次数；

(6)以f_c为中心设置一转频或转频谐波频率匹配的最终搜索区间[f_c－b,f_c+b]，采用匹配追踪法计算各段短时长振动数据D_i的转频或转频谐波频率inst_f_i，将所有短时长振动数据对应的转频或转频谐波频率合成为整个时段内振动数据的瞬时转频或转频谐波频率inst_f；

(7)依据所提取的整个时段的瞬时转频或转频谐波频率对原始振动数据X进行阶次跟踪分析实现旋转机械故障特征提取。

2.根据权利要求1所述的旋转机械故障特征提取方法，其特征在于，步骤(7)中，阶次跟踪分析的步骤如下：

(a)将瞬时转频或瞬时转频谐波频率inst_f进行积分获取瞬时相位序列inst_ph；

(b)利用瞬时相位序列对原始振动数据X进行等角度差值采样，获取角域数据Ang；

(c)对角域数据Ang进行分析，即实现阶次跟踪分析。

3.根据权利要求1或2所述的旋转机械故障特征提取方法，其特征在于，步骤(6)中，利用匹配追踪法提取转频或转频谐波频率的具体步骤包括：

(a)构造信号稀疏分解的过完备字典；

(b)由内积最大原则搜索最佳核函数；

(c)计算原始信号在最佳核函数上的投影分量，投影分量即为最终匹配追踪得到的特征频率对应的波形，最佳核函数对应的频率即为该波形对应的频率。