共振解調(diào)超全個人總結(jié)

1、共振解調(diào)超全個人總結(jié)共振解調(diào)共振解調(diào)技術(shù)是經(jīng)過包絡分析將淹沒在背景噪聲中的微弱信號提取出來， 然后輸出一個消除了振動信號干擾的信號，接著對該信號進行頻譜分析，并且 通過利用滾動軸承的故障特征頻率進行分析 ，共振解調(diào)法是目前應用于實際的 常用方法。1. 共振解調(diào)技術(shù)的原理及優(yōu)點機械設備在工作的過程中，無論其工作狀態(tài)的好壞，還是轉(zhuǎn)子不平衡以及 電機的振動所以采集的信號當中往往都會含有各種其他的振動信息，由軸承故 障引發(fā)的沖擊脈沖往往是幅值小、寬度窄的信號，這些沖擊脈沖信號會被系統(tǒng) 噪聲所遮掩，直接對沒有處理過的信號進行傅立葉變換是不能提取出正確的故 障信息的。因為小的故障沖擊也有著很復雜的高頻部分

2、，它能夠引起機械系統(tǒng)或者傳 感器的共振，由于共振的作用會讓故障沖擊信號得到放大。對高頻部分進行包 絡并且進行譜分析就可以得到頻譜圖，將其與故障特征頻率進行分析對比就可 以分析出故障的具體位置。共振解調(diào)的過程如圖 1：轉(zhuǎn)子不平衡賠翌他振動的蕓LX $ 1放鳥的智障沖擊(b)Id)圖1沖擊信號的共振解調(diào)共振解調(diào)方法的特殊之處如下：（1）放大性：由于共振的效果會把微小的沖 擊故障信息放大。（2）選擇性：正常軸承不能引發(fā)共振解調(diào)，故障軸承才會激發(fā) 共振解調(diào)。（3）比例性：共振解調(diào)波的幅值大小與故障的沖擊大小成比例。低頻性：共振解調(diào)波的倍頻及其各階諧波都是低頻的。（5）對應性：任意一個故障產(chǎn)生的沖擊都可

3、以引起共振解調(diào)波。 展寬性：原始的窄帶的沖擊脈沖經(jīng)過共振作用后寬度增加了。共振解調(diào)的過程如下：首先對采集到的信號進行傅里葉變換，然后利用傳 感器自身的諧振頻率進行分析，對濾波后的信號進行包絡，包絡以后去除了高 頻部分，得到包絡信號，再對改進的包絡信號進一步進行低通濾波，最后對最 終得到的信號進行傅立葉變換求其頻譜圖。共振解調(diào)的原理及其過程可以用圖2 來進行表述。元件損偽沖擊激起高頻周有振動混在振動信號故障診斷i料分析包絡解調(diào)包絡信號某一高頻固有振動(2)圖2共振解調(diào)的原理及其過程2. 共振解調(diào)技術(shù)的實現(xiàn)共振解調(diào)技術(shù)的實現(xiàn)有兩種方法：一種方法是硬件共振解調(diào)，即通過硬件檢 波電路、硬件帶通濾波器、

4、硬件低通濾波器實現(xiàn)。另一種方法是軟件共振解 調(diào)，即通過軟件在計算機上實現(xiàn)。本文主要研究的是應用廣泛且方便的基于軟件 的共振解調(diào)技術(shù)。軟件解調(diào)方法的關(guān)鍵之處是采用希爾伯特變換對采集的振動信號進行包絡。希爾伯特變換是讓信號通過一個幅度為1的全通濾波器之后的輸出。希爾伯特變 換的定義為：(1)連續(xù)時間信號的希爾伯特變換假如一連續(xù)的時間信號為x(t),則其希爾伯特變換的定義為：X(t) 1Pd- x(t) +t ( 1)X(t)是濾波器的輸出其單位沖擊脈沖是h(t)j ,對它進行傅里葉變換可以得到:H(j )jsgn( )jjP0o如果把x(t)當作實部，x?(t)當作虛部，那么可構(gòu)成解析信號為:Z(

5、t) x(t) jX(t)(3 )信號的包絡曲線方程為:z(t) x(t) jX(t)(4)由以上公式可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過變換得到的包絡曲線其頻率只有大于零的部分, 并且幅值會是原始信號的正頻率的兩倍(2)離散時間信號的希爾伯特變換給定離散時間信號x(n)的希爾伯特變換x?(n),它的單位沖擊響應為 由連續(xù)時間的希爾伯特變換的性質(zhì)以及 h(eif)和h(jH(ej )的關(guān)系可得:h(n),j,0p f Pj, PXPo(5)由此可得:1H(n) 2H(efhdf - 02-ifnje df-ifn°je dfh(n)1 ( 1)n0, n2 ,n n2k2k(7)x(t)x(n) h(n)

6、X(X 2m 1)2m 1(8)求出x?n)后可以得到x(n)的解析信號:z(n) x(n)jx( n)(9)3. 共振解調(diào)技術(shù)在滾動軸承中的應用本文用此方法對實測的鐵路貨車輪對滾動軸承的振動加速度信號判斷 其狀態(tài)，應用了 197726型雙列圓錐滾動軸承，軸承的故障類型分別為軸承的內(nèi) 圈有故障、軸承的外圈有故障以及軸承的滾動體有故障。為了確定共振解調(diào)的中心頻率與帶寬采用譜峭度的方法，構(gòu)建基于譜峭度的自適應共振解調(diào)算 法。圖3(a)為外圈故障時候的時域圖，圖3(b)為外圈故障時候的頻域圖，圖 3(c)為包絡圖，(d)為共振解調(diào)的頻域圖。11.S點敷外囲故障時瑕國二三w200040006W0' SCKO IOCCK 12M>0hT-Hz(b)HSM.<戈