振動信號處理ppt課件(更新版)
【正文】 模式： .(1) 調(diào)制信號的非線性耦合模式 ：設(shè)載波信號為x ( t) = A sin (ωt + φ1)被調(diào)幅信號和被調(diào)相信號分別為a ( t) = a′sin ( pt + φ 2)和 θ( t) = θ′sin ( pt + φ 2)x ( t) = A [1 + a′sin ( pt + φ 2) ]sin (ωt + φ 1) =A { sin (ωt + φ 1) +a′2cos[ (ω p) t + φ 1 φ 2 ] +a′2cos[ (ω + p) t + φ 1 + φ 2 ]}(2) 某一頻率成分自身的非線性耦合模式旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)生信號的周期性表現(xiàn)為一簇特征頻率諧波 ,且在相位上表現(xiàn)出一定的相關(guān)性 ,該頻率成分自身會產(chǎn)生非線性耦合 .(3) 結(jié)構(gòu)參數(shù)變化引起的耦合模式由于故障使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)變化 ,會使振動信號隱含的頻率成分與相位間存在一種相位耦合關(guān)系 ,即不同頻率之比與相應(yīng)相位之比相同 .(4) 不同頻率成分間的耦合模式 .旋轉(zhuǎn)機械不同部件或零件產(chǎn)生的信號往往表現(xiàn)為不同特征頻率的諧波 ,由于相位的相關(guān)性 ,可能與其他部分自激發(fā)生的諧波間產(chǎn)生相位耦合 .基于高階譜的旋轉(zhuǎn)機械故障征兆提取振動信號非線性相位耦合主要有以下幾種來源 : 一是滾動軸承、齒輪等零件振動信號中的調(diào)制現(xiàn)象 。確知信號的矩譜分析 設(shè) {X(k)})(k=0。 多譜（矩和累計量）保留了信號的真實相位特征。高階累積量譜 (higherorder cumulant spectra)組成，可對確定性信號和隨機信號定義。高階矩譜（ higherorder moment spectra）216。 2) 重構(gòu)信號或系統(tǒng)的相位和幅度響應(yīng)；提取信號偏離高斯性的信息，估計非高斯參量信號的相位。 2。某一頻率成分等于 2個頻率成分的和或差 ,且相應(yīng)相位為 2 個頻率成分的相和或差 。設(shè)由于發(fā)生碰摩 , 一邊的波形被截斷 , 如圖 1(b) 所示 , 則對應(yīng)頻譜上出現(xiàn)和頻與差頻頻率成份 ,參見圖1 (c)。第五章時頻分析基礎(chǔ)及短時傅利葉變換 所謂時變，是指信號的統(tǒng)計特性是隨時間變化的。其思想是引入一個 “局部頻率 ”參數(shù) (在某時間內(nèi)局部 )。不確定性原理：令： z(t)是一個具有有限能量的零均值復信號，令 z(t)的有限寬度 T＝ dt和頻譜的有限寬度 B＝ df(或?qū)?yīng)角頻率 dw)分別稱為該信號的時寬和帶寬．并定義為：下面考慮時寬和帶寬之間的關(guān)系．令信號 z(t)具有嚴格意義下的時寬T，現(xiàn)在讓我們在不改變信號幅值的條件下沿時間軸拉伸 k倍．若：zk(t)＝ z(kt)代表拉伸后的信號，其中 k為拉伸比．由時寬 T的定義式知拉伸信號的時寬是原信號時寬的 k倍，即 Tzk＝ kTz．另外，計算拉伸信號 F變換得到。這里恒有 α 0 ，圖 示出了高斯窗函數(shù)的形狀考慮到短時傅里葉變換區(qū)分兩個純正弦波的能力，當給定了時窗函數(shù) h (t )和它的傅里葉變換 H ( f ) ，則帶寬 ? f 為：5。時頻分布必須是實的（最好是正的）一種能量的表示方式，所以為實的。因此， Wigner分布又稱Wigner－ Ville分布，簡稱為 WVD。這就是問題癥結(jié)所在。 圖 給 出了 該 信號當 時 域波形、 頻譜 及 時 － 頻 分布。 信號 １、 設(shè) 和 具有相同的 頻 率，但具有不同的 時間 中心 基于 W ignerV ille 分布裂紋轉(zhuǎn)子識別的仿真第七章 小波變換被認為是近年來在工具和方法上有重大突破的小波變換，為非平穩(wěn)信號分析展示了美好的前景。1986 年， Y. Meyer 創(chuàng)造性地構(gòu)造出二進伸縮、平移小波基函數(shù)，掀起了小波研究熱潮216。
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