共振解調(diào)超全個(gè)人總結(jié)

1、共振解調(diào)共振解調(diào)技術(shù)是經(jīng)過包絡(luò)分析將淹沒在背景噪聲中的微弱信號(hào)提取出來，然后輸出一個(gè)消除了振動(dòng)信號(hào)干擾的信號(hào)，接著對(duì)該信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，并且通過利用滾動(dòng)軸承的故障特征頻率進(jìn)行分析，共振解調(diào)法是目前應(yīng)用于實(shí)際的常用方法。1. 共振解調(diào)技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)機(jī)械設(shè)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(jī)的振動(dòng)所以采集的信號(hào)當(dāng)中往往都會(huì)含有各種其他的振動(dòng)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(hào)，這些沖擊脈沖信號(hào)會(huì)被系統(tǒng)噪聲所遮掩，直接對(duì)沒有處理過的信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換是不能提取出正確的故障信息的。因?yàn)樾〉墓收蠜_擊也有著很復(fù)雜的高頻局部，它能夠引起機(jī)械系統(tǒng)或者傳感器的共振

2、，由于共振的作用會(huì)讓故障沖擊信號(hào)得到放大。對(duì)高頻局部進(jìn)行包絡(luò)并且進(jìn)行譜分析就可以得到頻譜圖，將其與故障特征頻率進(jìn)行分析比照就可以分析出故障的具體位置。共振解調(diào)的過程如圖1：圖1 沖擊信號(hào)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(huì)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(huì)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。(4)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(duì)應(yīng)性：任意一個(gè)故障產(chǎn)生的沖擊都可以引起共振解調(diào)波。(6)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

3、對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，然后利用傳感器自身的諧振頻率進(jìn)行分析，對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)，包絡(luò)以后去除了高頻局部，得到包絡(luò)信號(hào)，再對(duì)改良的包絡(luò)信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行低通濾波，最后對(duì)最終得到的信號(hào)進(jìn)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(jìn)行表述。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(shí)現(xiàn)共振解調(diào)技術(shù)的實(shí)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、硬件低通濾波器實(shí)現(xiàn)。另一種方法是軟件共振解調(diào)，即通過軟件在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。本文主要研究的是應(yīng)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(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)。希爾

4、伯特變換是讓信號(hào)通過一個(gè)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(shí)間信號(hào)的希爾伯特變換假設(shè)一連續(xù)的時(shí)間信號(hào)為x(t)，那么其希爾伯特變換的定義為： 1是濾波器的輸出其單位沖擊脈沖是，對(duì)它進(jìn)行傅里葉變換可以得到： 2如果把x(t)當(dāng)作實(shí)部，x(t)當(dāng)作虛部，那么可構(gòu)成解析信號(hào)為： 3信號(hào)的包絡(luò)曲線方程為： 4由以上公式可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過變換得到的包絡(luò)曲線其頻率只有大于零的局部，并且幅值會(huì)是原始信號(hào)的正頻率的兩倍。(2)離散時(shí)間信號(hào)的希爾伯特變換給定離散時(shí)間信號(hào)x(n)的希爾伯特變換x(n)，它的單位沖擊響應(yīng)為h(n)，由連續(xù)時(shí)間的希爾伯特變換的性質(zhì)以及和的關(guān)系可得： 5 由此可得： 6 7 8求出x(n)后可以得到x(n)的解析信號(hào)： 93. 共振解調(diào)技術(shù)在滾動(dòng)軸承中的應(yīng)用本文用此方法對(duì)實(shí)測(cè)的鐵路貨車輪對(duì)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)加速度信號(hào)判斷其狀態(tài)，應(yīng)用了197726 型雙列圓錐滾動(dòng)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(dòng)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(yīng)共振解調(diào)算法