专利名称：一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法
技术领域：
本发明属于机械测量技术领域，特别涉及一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法。
背景技术：
微速差双转子系统广泛应用于石油、化工、制药等行业，此类系统的振动信号中两个频率相近的工频信号合成拍振信号，这给不平衡信号提取带来较大困难。目前针对此类转子系统的不平衡信号提取方法有两类，一类是不解拍方法，从时域波形上分析拍峰和拍谷，然后根据拍振原理，经简单的计算得到两个转子振动的幅值和相位，此方法至少需要一个拍振周期以上的测量时间，且需通过复杂算法才能确定两个振幅各属于哪一个转子，一次测量的不平衡去重率只有70%左右。第二类是解拍方法，通过信 号处理方法分离出两个工频信号，从而提取各自的幅值和相位。传统的解拍方法普遍采用相关分析法，该方法需要在整拍振周期内做数字积分才能获得较高精度，同样存在需要测量时间长的缺点，且准确获得拍振周期也相当困难。.上述两方法都需要精确的测量到两个转子的速差，较小的速差测量误差就会对信号提取精度产生较大的影响，而实际系统中内转子一般封闭在外转子内而无法安装转速传感器，再加上实际的嵌入式测量系统准确测量微小速差也不易实现。虽然采用FFT分析可以从振动信号中得到信号频率，但需要很长时间内的数据样本才能得到较高的频率分辨率，此方法实时性太差而不适合于工程应用。
发明内容
本发明提出一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法，以解决现有技术中对于该系统的不平衡信号难以提取的问题。Prony方法可以使用较短数据样本实现高精度频谱估计，广泛应用于电力系统故障信号识别，对于非衰减实值正弦信号，采用改进的Prony方法(Improved Prony Method,简称IPM)可以较准确的估计出每个正弦信号的频率。本发明针对微速差双转子中的拍振信号特点，先采用带通跟踪滤波方法降噪，然后从滤波后的数据中抽取样本，采用IPM方法实现两个邻近频率信号的频率识别，最后采用最小二乘法识别拍振信号的幅值和相位。本发明的技术方案是，一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法，包括以下步骤Al，令采样周期为T，以T为周期对所述微速差双转子系统的振动信号进行等间隔采样，得到一组数据序列{D(kT)}，k= 1，2，…K，K为一正整数；A2,取中心频率为&，品质因数Q > 2，采用数字带通跟踪滤波器对{D(kT)}进行滤波，得到{y(kT)}，k= 1，2，…K，其中，数字带通跟踪滤波器的脉冲传递函数为H(z) = k 1 二 —2 式中各系数
I+ γΖ + Q1Z
~ ，
权利要求
1.一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法，其特征在于，包括以下步骤 Al，令采样周期为T，以T为周期对所述微速差双转子系统的振动信号进行等间隔采样，得到一组数据序列{D(kT)}，k= 1，2，…K，K为一正整数； A2,取中心频率为&，品质因数Q >2，采用数字带通跟踪滤波器对{D(kT)}进行滤波，得到{y(kT)}，k= 1，2，…K，其中，数字带通跟踪滤波器的脉冲传递函数为I-Z全文摘要
本发明提出一种微速差双转子系统的不平衡信号提取方法，以解决现有技术中对于该系统的不平衡信号难以提取的问题。对于非衰减实值正弦信号，采用改进的Prony方法(Improved Prony Method，简称IPM)可以较准确的估计出每个正弦信号的频率。本发明针对微速差双转子中的拍振信号特点，先采用带通跟踪滤波方法降噪，然后从滤波后的数据中抽取样本，采用IPM方法实现两个邻近频率信号的频率识别，最后采用最小二乘法识别拍振信号的幅值和相位。
文档编号G01M1/16GK102944360SQ201210407628
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者李传江, 张自强, 李莉, 陈海雄, 费敏锐, 周鸣, 殷业 申请人:上海师范大学