[发明专利]一种旋转机械振动特性评价指标工况敏感度分析方法

权利要求书

1.一种旋转机械振动特性评价指标工况敏感度分析方法，包括以下步骤：

评价指标处理分析模块：通过基于已判断准确性的旋转机械振动信号，提取评价指标值，所述评价指标值包括时域特征指标、频域特征指标与时频域特征指标；采取控制变量法，针对不同类型的工况所述控制变量法包括载荷和转速，对评价指标进行整理分组；应用多项式拟合法对已分组的评价指标拟合，并判断多项式拟合法中最高项的次数，进而获取到一组仅随一种工况变化的拟合趋势公式，对所述拟合趋势公式应用插值法整合，得到一种仅随该工况变化的评价指标趋势变化公式，

重复上述步骤，得到评价指标随其它工况变化的趋势变化公式，运用线性相减获得去工况因素下的评价指标值；

应用控制变量法，针对不同类型的工况所述控制变量法包括载荷和转速，对评价指标分类步骤：

在已判断准确性的振动信号中，提取评价指标值，并且根据控制变量法分类评价指标值，即如若按照载荷工况分组；

假设测得旋转机械振动信号中有a种载荷工况、b种转速工况，选用P，P为任意评价指标值作为评价指标值；

则此组振动信号的P值分别定义为

即按照载荷工况来分类的话，则分类结果为[P₁₁ P₁₂ … P_1a]、[P₂₁ P₂₂ … P_2a]、…、[P_b1P_b2 … P_ba]，总共有b组；

以此类推其它评价指标工况组；

判断多项式拟合法的最高项次数步骤：

在所述评价指标的分类中，应用多项式拟合法对工况的特征值进行拟合，选用多项式拟合法的拟合最高项次数为N，N为自然数，且依次向N+1递增，直至拟合结果的平均拟合度值0.8,则定义为拟合良好，即停止拟合；

平均拟合度的定义：

假设测得旋转机械振动信号中有a种载荷工况、b种转速工况，选用P，P为任意评价指标值作为评价指标值，按照载荷工况组来进行最高项次数是N的多项式拟合为例，结果如下：

在已按照载荷工况分组，应用多项式拟合法求解出每一组的拟合公式结果为[F_z1_NF_z2_N … F_zb_N]；

其中F_z_N表示为按照载荷分类求解出的拟合公式，各下标数字表示为对应分组的序号；

且它们对应拟合度为

其中表示为按照载荷分类求解出的拟合公式的拟合度，各下标数字表示为对应分组的序号；

则对应载荷工况组的平均拟合度定义为：

按照其它工况分组的平均拟合度以此类推；

应用插值法对同一类工况下的趋势公式进行综合：

在确定了各工况的拟合最高项次数，会得到评价指标随工况变化的拟合趋势公式，按照载荷工况分组为例，会得到b组拟合趋势公式；而为了得到评价指标仅随载荷工况影响而做出变化的评价指标趋势变化公式，应将b组拟合趋势公式进行整合，即需要通过运用插值法对b组趋势公式进行插值，结果如下：

插值后的趋势变化公式为

其中F_z1_N、F_z2_N、…、F_zb_N依次表示为b组载荷工况组的拟合趋势公式，x_i1表示为载荷工况示数，初始载荷工况定义为x₁₁；

选择其它类型工况，重复上述插值法操作，直至求出各个工况的评价指标趋势变化公式；

运用线性相减获取去工况因素下的评价指标值步骤：

在获取的各个工况的评价指标趋势变化公式，通过采用线性相减差值的办法可以获取去工况因素下的评价指标值，结果如下：

去工况因素下的评价指标值为：F＝F0-F_z(Δx₁)-F_r(Δx₂)；

其中定义F_z为载荷趋势线公式，F_r为转速趋势线公式，F0为工况变化后测得评价指标值；x₁₁为初始载荷，x₁₂为初始转速；x_n1为载荷变化后的数值，x_2n为转速变化后的数值，则载荷差Δx₁＝x_n1-x₁₁，转速差Δx₂＝x_2n-x₁₂。