[发明专利]一种叶端定时信号时频滤波方法

权利要求书

1.一种叶端定时信号时频滤波方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步骤，利用叶端定时传感器获取叶片的时间脉冲，基于所述时间脉冲生成转速n，然后根据叶片半径和转速将实际达到时间和理论达到时间差转换为位移数据；

第二步骤，基于所述位移数据选择转频范围，基于频谱分析得到混叠频率幅值向量，将不同采样频率下的混叠频率幅值向量进行组合，形成二维幅值矩阵，基于转频频率序列、混叠频率序列、二维幅值矩阵得到转频-混叠频率图，其中，转频频率序列经由转频频率步长和转频范围确定，混叠频率序列经由混叠频率分辨率和最高转频确定；

第三步骤，识别转频-混叠频率图中的直线，得到直线的表达式为参数，为转频，为混叠频率；

第四步骤，基于表达式计算不同采样频率下的混叠频率，根据所述混叠频率产生带通滤波频带范围，基于带通滤波频带范围对位移数据进行滑动滤波。

2.根据权利要求1所述的叶端定时信号时频滤波方法，其中，第一步骤中，

使用叶端定时传感器采集变转速情况下叶盘叶片的达到时间脉冲，利用转速传感器获取转轴的转频，计算在无振动情况下，叶片达到第个传感器的理论达到时间，其中， 表 示第个叶片在第圈到达第个传感器的理论时间，表 示第个叶片的角度，表示第个传感器的安装角度，表 示第圈时的转频，表示第个叶片在第圈达到第个传感器的实际时间，

根据叶片半径R和转频将实际达到时间与理论达到时间差转换为位移数据：

其中，表示第i个叶片在时刻的位移，其中表示第i个叶片在第p圈到达第k个传感器的实际时间与理论时间之差，，得到了叶片末端的位移信号，其为位移向量。

3.根据权利要求1所述的叶端定时信号时频滤波方法，其中，第二步骤中，位移数据的转频范围,基于旋转频率间隔生成转频序列,确定分析数据截取的中心位置：

,

,其中N是整数，满足由此来确定N的值，M是整数，满足，由此来确定M的值，是混叠频率分辨率，

根据混叠频率分辨率和转速计算转频序列中每一个转频对应的数据截取长度：

，其中，表示转频序列中第i个转频对应的数据截取长度，即参与傅里叶变换的数据长度，N为转频序列长度，表示对数据四舍五入取整的运算，

根据第i个理想的截取数据中心位置的转频频率计算实际最接近该转频的数据索引index：，其中，表示求使得后式取到最小值的index值，

以为截取数据中心，以为数据长度，截取位移数据，选取位移数据中索引为，其利用快速傅里叶变换进行频谱估计，，

其中，为采样得到的信号，是虚数符号，，Nfft是所选择的数据的长度；是一个迭代数，从遍历到，取遍中的所有元素，是一个到整数，表示离散傅里叶变换后的第个数据，将D取绝对值，即得到了混叠频率幅值向量AD，

生成零矩阵，其中N为转频序列长度，M为混叠频率序列长度，

将由转频序列中第i个转频数据确定的数据索引范围所截取的数据频谱幅值估计结果AD_i填入矩阵中的第i列，以此类推，当选取转频序列中的所有转频元素，重复上述操作后，得到了完整的幅值矩阵，由转频序列、混叠频率序列、二维幅值矩阵得到转频-混叠频率图。

4.根据权利要求3所述的叶端定时信号时频滤波方法，其中，第三步骤中，利用直线拟合或者Radon变换提取直线参数。