[发明专利]一种列车轴承轨边信号冲击成分快速提取方法

摘要

本发明涉及一种列车轴承轨边信号冲击成分快速提取方法，首先使用由等周期瞬态多普勒小波使用最大相关系数法对轨边声音信号的周期参数进行粗略估计，然后在此预估周期的数值附近参数范围内进行精确搜索，识别振荡阻尼比与系统共振中心频率，实现冲击成分的快速提取，本发明可用于列车轴承轨边声学故障检测。由于多普勒调制和滚子相对滑动的双重作用，冲击成分呈现非周期性，传统周期瞬态小波无法正确匹配和识别。而基于非周期的遍历参数搜索，由于需要搜索的参数多，搜索范围大，因此计算量很大，实用性不高。本发明兼具冲击成分提取精度高和计算量小的优点，可用于列车轴承轨边声音信号故障特征提取和故障严重程度的精确判断。

主权项

1.一种列车轴承轨边信号冲击成分快速提取方法，其特征在于步骤如下：(1)采用麦克风采集列车通过时轴承产生的轨边信号，构建单瞬态多普勒小波；(2)利用构建的单瞬态多普勒小波，基于最大相关系数准则，对轨边信号进行匹配识别，提取冲击成分进行重构，从而完成列车轴承轨边信号冲击成分快速提取；所述步骤(2)中利用构建的单瞬态多普勒小波，基于最大相关系数准则，对轨边信号进行匹配识别，提取冲击成分进行重构的过程如下：(21)假设采集的轨边信号为x(t)；(22)根据工况、几何参数和轴承参数设定单瞬态多普勒小波阻尼比ζ、时间参数τ、振荡频率f的模型参数范围，即参数集γ＝{ζ,τ,f}；(23)依次取τ中的值，每个确定的τ值分别与ζ、f生成由等周期小波Ψ(t)γ组成的重构信号y(t)γ，y(t)γ多普勒调制处理生成ydop(t)γ；(24)x(t)与ydop(t)γ中每个重构信号求相关系数函数ρ，确定ρmax对应的ζk，τk，fk；(25)取出τk，添加浮动范围[‑M:M],确定τm的范围[τk‑M:τk+M]；(26)依次取τm的值，与ζk，fk生成Ψ(t)γ，Ψ(t)γ多普勒调制处理生成Ψdop(t)γ；(27)分别求出Ψdop(t)γ与x(t)的第一个冲击成分到第n个冲击成分相关系数的最大值，确定对应的τn，由ζk，fk和分别得到的τn生成Ψ(t)n，叠加得到y(t)n；(28)对y(t)n多普勒调制处理生成ydop(t)n，得到重构信号ydop(t)n。