[发明专利]基于振动信号提取转速信息的方法及系统

权利要求书

1.一种基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，包括：

采集振动信号，并基于振动信号获取多条瞬时速度曲线；

将每条瞬时速度曲线按照相同的时间节点分别分解为多段瞬时速度曲线，获取每一段瞬时速度曲线对应的角度域振动信号，并利用预设的精确指标模型计算每一段角度域振动信号的精确指标；

利用所述精确指标筛选出每一时间段中最精确的瞬时速度曲线，并整合得到精确瞬时速度曲线。

2.根据权利要求1所述的基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，基于振动信号采用速度获取方法得到多条瞬时速度曲线，其中，所述速度获取方法包括以下一种或多种：

对振动信号进行时频分析，提取振动信号中的各条脊线，并依据脊线对应的阶次关系获取瞬时速度曲线；

提取振动信号中不同振动成分在不同频段的解析信号曲线，依据所述解析信号曲线获取相位信息曲线并进行微分以获取瞬时速度曲线；

对已获取的瞬时速度曲线，利用Vold-Kalman滤波按照传动关系获得高阶振动成分曲线，基于所述高阶振动成分曲线获取对应的相位信息曲线并进行微分以获取新的瞬时速度曲线。

3.根据权利要求1所述的基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，将每条瞬时速度曲线按照相同的时间节点分别分解为多段瞬时速度曲线，并获取每一段瞬时速度曲线对应的角度域振动信号的方法包括：

利用窗函数将每条瞬时速度曲线按照相同的时间节点分别分解为多段瞬时速度曲线；

通过对每一条瞬时速度曲线进行积分获得对应的瞬时相位曲线；

对所述瞬时相位曲线进行阶次跟踪获取每一条瞬时速度曲线对应的角度域振动信号。

4.根据权利要求1所述的基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，所述精确指标模型设有多个单一指标分析单元及至少一个多指标融合单元，所述单一指标分析单元包括但不限于能量分析单元和阶次分析单元，利用预设的精确指标模型计算每一段角度域振动信号的精确指标的方法包括：

利用能量分析单元对每一段角度域振动信号分别进行能量分析，获取轴相关振动信号的分离指标；

利用阶次分析单元对每一段角度域振动信号分别进行阶次分析，获取轴相关振动信号的位置指标；

利用多指标融合单元基于熵值法获取每一段角度域振动信号的分离指标和位置指标的权重并进行加权平均计算，得到每一段角度域振动信号的精确指标。

5.根据权利要求4所述的基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，利用能量分析单元对每一段角度域振动信号分别进行能量分析，获取轴相关振动信号的分离指标的方法包括：

从角度域振动信号中分离出轴相关振动信号和残余振动信号；

分别计算轴相关振动信号和残余振动信号对应的能量曲线；

基于所述能量曲线获取轴相关振动信号的分离指标SI，其中，

式(1)中，y_i是轴相关振动信号对应的能量曲线中第i个信号点对应的幅值，n_y是轴相关振动信号对应的能量曲线的信号长度，x_i是残余信号曲线对应的能量曲线中第i个信号点对应的幅值，n_x是残余信号曲线对应的能量曲线的信号长度。

6.根据权利要求4所述的基于振动信号提取转速信息的方法，其特征在于，利用阶次分析单元对每一段角度域振动信号分别进行阶次分析，获取轴相关振动信号的位置指标的方法包括：

获取每一段角度域振动信号对应的阶次谱，获取阶次谱中轴相关振动信号的阶次l的实际值q_l；

计算轴相关振动信号的位置指标PI，其中，

式(2)中，s为所有轴相关振动成分的最高阶次。