[发明专利]基于内积变换和相关滤波的齿轮箱耦合调制信号分离方法

摘要

本发明公开了基于内积变换和相关滤波的齿轮箱耦合调制信号分离方法，该方法利用齿轮箱的结构参数(齿数Z)和运行工况(转频fn)，构造能表征平稳调制信号的解析字典DS(t)；利用相关滤波法从齿轮箱振动加速度信号x(t)中识别冲击响应的固有频率fd和阻尼比ξ，构造能表征冲击调制信号的自适应字典DC(t)；通过x(t)与DS(t)和DC(t)内积变换和相关性分析，对x(t)进行稀疏分解，获取表示平稳调制信号的基函数DSi(t)和系数Ai、表示冲击调制信号的基函数DCi(t)和系数Bi，分离得到平稳调制信号和冲击调制信号本发明中构造稀疏字典的方法兼具解析法和自适应法的优点，物理意义明确；不需要完全正交，通用性好；耦合调制分离结果精度可靠，抗噪性能高，可克服传统方法难以提取微弱冲击的缺陷。

主权项

基于内积变换和相关滤波的齿轮箱耦合调制信号分离方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤:(1)在齿轮箱上进行实验，采集轴承座附近表面振动加速度响应信号；(2)记录齿轮箱输入工作转速；选取一段振动数据进行FFT变换，获得幅值谱；(3)根据齿轮箱运行工况、结构参数和振动响应特性构造平稳调制信号的解析字典；(4)通过平稳调制信号的解析字典与振动信号的内积变换和循环迭代，分离出平稳调制分量；(5)利用相关滤波法从提取完平稳调制分量后的剩余项中识别出齿轮箱的固有频率和阻尼比，构造能表征冲击调制信号的自适应字典；(6)根据齿轮箱各级传动轴最小转频，确定冲击调制信号的周期，再根据周期将剩余项分段；(7)利用冲击调制信号的自适应字典与剩余项进行内积变换，分离出冲击调制分量。