提高扭轉(zhuǎn)振動信號分析精度的方法研究

1、 汕 頭 大 學(xué) 學(xué) 報 自然 科 學(xué) 版 第 卷 誤差 召 山 弓 諧次 諧次 巴 、 。 理 忍 ） 娜 頗滾 影響 一 騾 劃 ） 乙 諧次 諧次 一 諧次 。 凡 諧次 諧次 諧次 諧次 諧次 諧次 諧次 諧次 一 一 涅 諧次 中 , 諧次 廣 諧次 、 諧次 穩(wěn)定 轉(zhuǎn) 速 時 三 點 卷 積 校 正 幅 值譜 升 速 中 加 哈寧 窗 轉(zhuǎn)速 跟 蹤 分析諧 次 譜 圖 某船用發(fā)動機頻譜 圖 山 孟 , 皿 、 。 鑒 增 乙 （ 爭 哭 嘟 諧次 。 理 丫 娜 乙 甲爪 印爪 瞬態(tài) 一 諧次 瞬態(tài) 一 諧次 、 。 理 忍 分 一 。 豎 娜 乙 分 甲 巾爪 的穩(wěn) 態(tài) 卜 圖

2、諧次 某船用 發(fā)動機在穩(wěn)態(tài)和升速 穩(wěn)態(tài) 一 諧次 瞬態(tài) 下 的扭 振 曲線 第 期 朱 小 勇等 提 高扭 轉(zhuǎn) 振 動 信 號 分 析 精 度 的 方 法 研 究 發(fā)動 機扭振 實 例 分 析 在 傳 統(tǒng) 的 傅 立 葉 變 換 中 由于 時 域 截 斷 而 導(dǎo) 致 的 能 量 泄 漏 差 , , 其各 諧 次 幅值存 在 較大 誤 根 據(jù) 大量 試驗 可 知 , 而 采 用 三 點卷 積 幅值修 正法 和 比值修 正 法 能克服 這一 缺 陷 , 在 發(fā)動機 扭振測 試分 析 過程 中 的振動 , 干 擾 主 要 來 自低 頻 滾 振 , , 一 種 頻 率 成 分 為轉(zhuǎn) 頻 的一 半 以

3、下 , 見圖 在傳統(tǒng) 的轉(zhuǎn)速跟蹤分析 中 圖 這 種 低頻 滾 振會 影 響各諧 次 的 幅 值 、 使 其誤差 增 大 而 將 一 次 采 樣 樣 本所 包含 的整 周 期 數(shù) 擴 大一 倍 加 窗轉(zhuǎn) 速 跟 蹤 分 時用加 川 以 其 為標準 析 能夠 克服 這 種 缺 陷 為某公 司 一 臺船 用 發(fā) 動機 在 穩(wěn) 定轉(zhuǎn) 速 , 窗三點 卷積 幅值校 正 法求 出的幅值譜 觀察 圖 幅值譜 , 理論 證 明最 大 誤 差 為 用加 可 以 看 出兩者 除 窗 轉(zhuǎn) 速 跟 蹤 分 析 的 升 速 過 程 中 當轉(zhuǎn) 速 為 諧次誤 差 達 , 時的諧次 外 , 理 論分 析 這一 諧 次 為

4、主 瓣 干 涉 , 各諧 次 幅值 誤 差 最 大 不 超 過 為該發(fā)動機 升速 考 慮 到升 速是 不穩(wěn) 定工 況 , 這 個誤差 已 經(jīng)是很小 了一 圖 , 瞬態(tài) 及 穩(wěn) 速 測 量 的 有 關(guān) 諧 次 扭 振 曲線 圖 將 兩 圖相 比可 知 , 當采 用 , 本文提 出 的方法進 行扭振信號分析 時 諧 次 扭 振 曲線 受 到 一 定 的 影 響 外 各諧 次 幅值精度 都很 高 在 瞬態(tài)測試過程 中 除 結(jié) 論 扭 振 定 轉(zhuǎn) 速 穩(wěn) 態(tài) 信 號 不 加 窗 和 未 經(jīng) 校 正 的 各 諧 次 幅 值 存 在 著 很 大 的誤 差 , 這是信 , 號 處 理 過 程 中有 能 量

5、泄 漏 的 結(jié) 果 高 了 幅值精 度 , , 加各種窗函數(shù) 如哈 寧 窗 減 少 了信號 的 能量泄漏 提 但仍 有較 大誤差 從工 , 采 用 比 值 頻 譜 校 正 法 和 三 點 卷積 校 正 法 大 大 提 高 了各 諧 次 幅值 的分 析精 度 程應(yīng) 用 的角度 出發(fā) 校正 , 由于 三 點 卷 積 校 正 不 受 轉(zhuǎn) 速 有 小 波 動 的 影 響 , , 能對 多 段 平 均 譜 進 行 誤差小于 方法簡單 , , 是扭 振 信號 的最 佳 校 正 方 法 如發(fā) 動機 的低 頻滾振 信號 , , 在 升 降速 過 程 中 由于 存 在 較 大 的 非 周 期 低 頻 干 擾 取

6、信 號基頻成分 的一 個整 周期 作 為一 個 分析 長 度進 行轉(zhuǎn)速跟 蹤分析 法來提高頻譜 的 幅值精度 , 不 能采用 加 窗的 辦 因為 這樣會 產(chǎn)生 主 瓣 干 涉及 旁瓣影 響 , 各諧 次 幅值 的誤 差 非 常大 將一 次采 樣樣本所包 含的整 周 期 數(shù) 擴 大 一倍進行加 雖 然 還存在主瓣干涉現(xiàn)象 于 , 窗 的轉(zhuǎn)速 跟 蹤分 析 , , 但 我 們 關(guān) 心 的 譜線 并 不 在 主 瓣 干 涉 區(qū) 域 內(nèi) 只 有 旁瓣 干 涉 , 由 窗 的旁瓣 衰減很 快 , 旁 瓣 對 其 它 諧 次 的譜 線 影 響 很 小 , 所 以 除第一 諧 次 的譜 線外 其余 各諧 次

7、 的譜線 幅值精 度 大大 提 高 , 第 一 諧 次譜 線 幅值 無 論 是 否 加 窗都 存 在 著 仿 真運 算和 實測 的結(jié)果 與理論 較 大 的誤 差 現(xiàn) 在 在 理論 上 還 沒 有 解決 這 個 問 題 的方 法 , 分析完全一 致 杜極 生 一 , 說 明本文提 出的方 法切 實可 行 參 陳之 炎等 國產(chǎn) 一 考 文 獻 噪聲 與振 動控 制 , , 型 頻扭振分 析記 錄儀及 應(yīng)用實例 朱 慶華 一 , 杜極 生 個 實現(xiàn) 四 通 道扭振 分析監(jiān) 測記 錄 儀 大連 理工大學(xué) 學(xué)報 , , 汕 頭 大學(xué)學(xué)報 自然 科 學(xué) 版 第 卷 丁康 謝 明等 , 離 散頻 譜 的 幅值 相 位 和 頻 率 的新 校 正 方 法 及 誤 差 分析 動 態(tài)分 析 與測 試技術(shù) 、 , , 一 丁康 , 謝明 , 離散 頻 譜三 點卷積 幅值修正 法 的誤 差 分 析 、 , 振 動工 程學(xué) 報 , , 一 , 一 , , 謝明 謝明 , 丁康 , 頻譜校 正 時譜線干 涉 的影 響和 判定方法 頻譜分析的校正 方法 振動工程學(xué)報 魂 , 一 丁康 振動工程學(xué)報 , 一 , 謝明 , 丁康 離散頻譜分析 的一種新校正方法 相 位誤 差 分 析 及實 用 修 正 方 法 一 重