[发明专利]基于瞬时频率稳定度SWT物流设备振动信号降噪方法

摘要

传统的传送设备，因长期频繁使用，会出现跑偏、磨损等故障问题从而降低物料传输的准确性，增加运作风险。一种基于瞬时频率稳定度SWT物流设备振动信号降噪方法，该方法包括以下步骤：（1）利用振动加速传感器采集振动信号；（2）对步骤（1）获取的振动信号按时间序列间隔化分段处理，得到采样点数集合；（3）对步骤（2）获取的振动片段信号，利用同步挤压小波变换对其进行时频分解，得到同步挤压小波变量以及时频图信息；（4）对步骤（3）获取的变量进行选择性提取、还原；（5）利用Hilbert变换计算步骤（4）得到的IMT分量的瞬时频率曲线。本发明申请应用于基于瞬时频率稳定度SWT物流设备振动信号降噪方法。

主权项

一种基于瞬时频率稳定度SWT物流设备振动信号降噪方法，其组成包括：振动加速传感器，所述的振动加速传感器连接在轴承的外环上，所述的振动加速传感器通过导线连接于上位机采集终端，所述的轴承安装在传输辊轴上，所述的传输辊轴一端连接变速箱，另一端连接传输辊，所述的变速箱连接驱动电机，所述的传输辊外包裹有传送带，所述的传送带上放置有传送物品；其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）利用安装在物流传动设备轴承外环部位上的振动加速传感器采集振动信号；（2）对步骤（1）获取的传送设备轴承振动信号按时间序列间隔化分段处理，得到采样点数为1024的振动信号片段集合；（3）对步骤（2）获取的振动片段信号，利用同步挤压小波变换对其进行时频分解，其中小波函数采用的是MORLET小波，频率分解上限为采样频率的一半，时间轴为1024采样点，得到同步挤压小波变量以及时频图信息；（4）根据每一个小波脊线的主频率信息，对步骤（3）获取的同步挤压小波变量进行选择性提取，还原出含各种谐波信号主频信息的固有模态分量(IMT)集合，为能实现信号的完全分解，这里选取的分解层数为50；（5）利用Hilbert变换计算步骤（4）得到的IMT分量的瞬时频率曲线，以四分位距值作为衡量瞬时频率曲线离散程度的指标，如果该IMT分量对应的四分位距值大于100，则认为该IMT为真实IMT分量；否则认定为虚假IMT分量或噪声分量，为了防止同步挤压小波变换分解信号出现不完备的情况，对残余分量的判断采用的是自相关函数峰度阈值的判定方法，如果残余分量的自相关函数峰度值小于10，则判定其为真实分量，否则为虚假分量；最后利用满足阈值条件的这些IMT真实分量进行信号重构，实现物流传送设备轴承振动信号的降噪目的。