CN102269620A - 基于转速调整的改进阶比分析方法 - Google Patents

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梅检民
肖云魁
赵慧敏
曾锐利
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Abstract

本发明公开了一种基于转速调整的改进阶比分析方法。本发明通过下述步骤予以实现，（1）对旋转机械同步采集振动信号和转速脉冲；（2）脉冲到达时刻识别：采用光电传感器记录转速脉冲信号，变速器输入轴转动一周产生一个脉冲，（3）用转速区间对应的时间范围截取相应的振动信号段，实现转速区间和振动信号的对齐关联；（4）按照转速由低到高的顺序，将转速区间和振动信号段进行同步重新排列，剔除转速相等的转速区间和对应的振动信号段；（5）根据调整后的转速脉冲到达时刻计算等角度重采样时刻，对调整后的振动信号进行等角度重采样，得到等角度重采样振动信号，再进行阶比谱分析。本发明方法抗转速波动效果好，分析精度高。

Description

基于转速调整的改进阶比分析方法
技术领域
本发明涉及汽车工程分析领域，更具体地说，是涉及一种基于转速调整的改进阶比分析方法。
背景技术
传统阶比分析方法假设机器设备做匀变速转动，但在机器运转过程中，转速波动不可避免，并对传统阶比分析结果有较大的影响。传统阶比算法假设机器做匀变速转动，当分析的数据段中包含差别较大的不同加速度成分（如图1中A处），或同时包含有升速、减速过程（如图1中B处），传统阶比算法得到的重采样时刻将不准确，或得不到重采样时刻。因此，对于转速波动信号，传统阶比分析结果精度差，甚至得到错误结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种基于转速调整的改进阶比分析方法。
本发明基于转速调整的改进阶比分析方法，通过下述步骤予以实现，
（1）对旋转机械同步采集振动信号和转速脉冲；
（2）脉冲到达时刻识别：采用光电传感器记录转速脉冲信号，变速器输入轴转动一周，产生一个脉冲，通过脉冲识别算法得到各个脉冲到达时刻，每两个脉冲到达时刻间隔构成一个转速区间；
（3）转速区间和振动信号的对齐关联：用转速区间对应的时间范围截取相应的振动信号段，实现转速区间和振动信号的对齐关联；
（4）基于转速同步调整信号：按照转速由低到高的顺序，将转速区间和振动信号段进行同步重新排列，剔除转速相等的转速区间和对应的振动信号段；
（5）数据经过同步调整后，根据调整后的转速脉冲到达时刻计算等角度重采样时刻，对调整后的振动信号进行等角度重采样，得到等角度重采样振动信号，再进行阶比谱分析。
本发明方法用于克服转速波动对阶比分析结果的影响，提高阶比分析精度，增强阶比分析方法处理实测信号的鲁棒性，为实现在线阶比观测提供了理论支持。本发明方法抗转速波动效果好，分析精度高。
附图说明
图1是波动转速曲线图；
图2是本发明分析方法流程框图；
图3是基于转速同步调整方法图；
图4是未改进阶比分析机器升速过程实测转速曲线图；
图5是改进阶比分析机器升速过程基于转速调整后转速曲线图；
图6是未改进阶比分析机器升速过程实测转速阶比谱；
图7是改进阶比分析机器升速过程基于转速调整后阶比谱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明按照如下步骤进行：
（1）对旋转机械同步采集振动信号和转速脉冲；
（2）脉冲到达时刻识别：采用光电传感器记录转速脉冲信号，变速器输入轴转动一周，产生一个脉冲，通过脉冲识别算法得到各个脉冲到达时刻，每两个脉冲到达时刻间隔构成一个转速区间；
（3）转速区间和振动信号的对齐关联：用转速区间对应的时间范围截取相应的振动信号段，实现转速区间和振动信号的对齐关联；
（4）基于转速同步调整信号：按照转速由低到高的顺序，将转速区间和振动信号段进行同步重新排列，剔除转速相等的转速区间和对应的振动信号段，如图3，图中仅以其中一处转速波动示意了同步调整方法，其它需调整处与此方法相同；
（5）数据经过同步调整后，根据调整后的转速脉冲到达时刻计算等角度重采样时刻，对调整后的振动信号进行等角度重采样，得到等角度重采样振动信号，再进行阶比谱分析。
采用改进阶比分析机器升速过程实测转速波动信号，结果如图4、5、6和7，其中图4和6为未改进的传统阶比谱，图5和7为改进后的阶比谱。
从图4和6可以看出，对于转速波动信号，传统阶比谱峰值发散，在感兴趣的阶次12、19、23、32处没有明显峰值，说明转速波动对传统阶比分析结果有较大影响；从图5和7可以看出，经改进阶比分析后，信号被调整为相对匀变速过程，转速曲线比较平滑，无明显波动，改进阶比谱在感兴趣的阶次处都有明显峰值，很好克服了转速波动的影响，改善了分析效果，提高了分析精度。
上面所述的实施例仅仅是对本发明优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于转速调整的改进阶比分析方法，其特征是，按照下述步骤进行：
（1）对旋转机械同步采集振动信号和转速脉冲；
（2）脉冲到达时刻识别：采用光电传感器记录转速脉冲信号，变速器输入轴转动一周，产生一个脉冲，通过脉冲识别算法得到各个脉冲到达时刻，每两个脉冲到达时刻间隔构成一个转速区间；
（3）转速区间和振动信号的对齐关联：用转速区间对应的时间范围截取相应的振动信号段，实现转速区间和振动信号的对齐关联；
（4）基于转速同步调整信号：按照转速由低到高的顺序，将转速区间和振动信号段进行同步重新排列，剔除转速相等的转速区间和对应的振动信号段；
（5）数据经过同步调整后，根据调整后的转速脉冲到达时刻计算等角度重采样时刻，对调整后的振动信号进行等角度重采样，得到等角度重采样振动信号，再进行阶比谱分析。
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