基于全矢譜的全信息能量研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代旋轉機械設備向大型化、復雜化、自動化、高速化、重載化的方向發(fā)展,狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術在國民經濟基礎領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。轉子的振動信息通常由截面內相互垂直安裝的傳感器采集,但傳統(tǒng)的旋轉機械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷只采用單源振動信號作為判別設備運行狀態(tài)的依據(jù),割裂了各個通道信號之間的有機聯(lián)系,導致信息不完整、不可靠。由于單源信號從量值和結構方面都很難反映設備運行的實際狀況,因此采用傳統(tǒng)的分析方法很容易造成漏判和誤判。全信息技術

2、實現(xiàn)了旋轉機械振動信息的無遺漏檢測,極大改善了旋轉機械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷建立在不完整信息基礎之上的現(xiàn)狀,實踐證明具有巨大的優(yōu)越性。
　　本文以多傳感器信號的數(shù)據(jù)級融合和轉子動力學基本理論為基礎,介紹了基于信息融合的全矢譜技術理論基礎、數(shù)值方法、圖譜表達、物理意義及其在故障診斷工作中的應用。全矢譜分析技術具有全面、直觀、易拓展的特點,反映了轉子的真實運動特征。在融合信號的矢量譜分析基礎之上,結合傳統(tǒng)的信號功率譜分析理論,探討了多傳感

3、器融合信號的全矢功率譜定義、性質、實現(xiàn)途徑以及其譜估計方法。研究表明,全矢功率譜具有清晰的物理意義,改善了傳統(tǒng)單通道信號功率譜信息不完整、反映問題片面的缺陷,譜估計方法豐富多樣,計算簡捷方便,為故障診斷工作提供了可靠的依據(jù)。為了提高全矢譜分析的分辨率,將復調制頻譜細化原理與全矢譜理論相結合,多傳感器融合信號經過復調制頻移—低通濾波—選抽—快速傅里葉變換等步驟之后,實現(xiàn)了融合矢量信號頻譜的局部細化。全矢細化譜兼具信息全面和高分辨率的特點,

4、運算量遠小于具有相同分辨率的普通全矢譜,能夠綜合反映融合矢量信號的頻域局部細微特征,有利于提高故障診斷工作的效率及準確性,并節(jié)約硬件成本。該方法可應用于旋轉機械故障診斷中,對頻譜密集型多源融合矢量信號進行有效分析。結合全信息技術、小波分析以及信息熵的基本理論,利用小波變換將兩個垂直通道的信號分別分解至不同的頻率帶,綜合所有分解系數(shù)計算得到全矢小波能量熵,對融合信號能量分布的紊亂程度進行量化。全矢小波能量熵能反映融合振動信號能量分布的復雜