[发明专利]一种针对轴承振动信号瞬时频率分析诊断方法

摘要

一种针对轴承振动信号瞬时频率分析诊断方法，涉及一种对轴承部件的分析诊断方法。对轴承振动信号进行最大离散小波包变换，采用最大能量法从其取时频谱图中分离出时频谱图中能量最为显著的谐波分量，并用最小二乘法拟合此谐波分量，进而得到其相位函数；然后，根据得到的相位函数对振动信号进行广义解调分析，并构建带通滤波进行滤波；最后，对带通滤波后的谐波分量进行逆广义解调，估算逆广义解调后信号的瞬时频率，并对其进行曲线拟合，最终得到振动信号的瞬时频率估计。本发明用于变速工况下对轴承振动信号的瞬时频率进行估计以实现无转速计阶比跟踪分析，变速工况下轴承故障诊断、预测与健康管理。

主权项

1.一种针对轴承振动信号瞬时频率分析诊断方法，其特征在于，所述方法为一种基于广义解调时频分析的信号瞬时频率估计方法，该方法包括如下步骤：步骤1：对变速工况下轴承原始信号进行最大离散小波包变换，获取时频谱图，然后采用最大能量法分离出时频谱图中能量最为显著的谐波分量，用于下一步分析；步骤2：采用最小二乘法拟合步骤1中得到的谐波分量，进而得到其相位函数；步骤3：对振动信号进行Hilbert变换，得到解析信号，其中是的Hilbert变换；步骤4：根据步骤2中求取的相位函数，对进行广义解调，得到信号；步骤5：为去除负频率的影响以及便于逆广义解调，再次对进行Hilbert变换得到新的解析信号，其中是的Hilbert变换；步骤6：构建带通滤波器，其中，振动信号的时频谱图中起始时刻对应的频率作为滤波器的起始频率，与其相邻的2个分量起始频率间隔的1/2作为滤波器的频带；步骤7：利用带通滤波器对解析信号进行带通滤波，分解出平行于时间轴的基频谐波分量信号；步骤8：对解析信号进行逆广义解调，得到解析信号；步骤9：根据公式，估算解析信号的瞬时频率值；对离散的瞬时频率值进行多项式拟合后获得瞬时频率估计曲线。