[发明专利]基于频谱校正的微速差双转子系统不平衡分量的提取方法

摘要

本发明涉及基于频谱校正的微速差双转子系统不平衡分量的提取方法，先安装振动平衡测量系统；启动微速差双转子系统并升速至平衡转速稳定后，以其中一转子为触发基准，采用同步整周期方式进行同步采样获得振动信号数据序列，将该序列前N/2点向后平移N/4点，将序列的前、后N/4点置零构造成新序列，并对两序列加汉宁窗处理，然后进行快速傅里叶变换得到相应的频谱；计算出内、外转子频率对应的谱线序号；触发基准转子的工频分量直接从其频谱中对应位置提取；另一转子的工频分量和相位则采用相位差频谱校正方式来获取；本方法对采样的时域序列加汉宁窗处理，减少频谱泄露；对于非触发转子的工频分量获取采用相位差频谱校正，确保其幅值和相位的精度。

主权项

1.一种基于频谱校正的微速差双转子系统不平衡分量的提取方法，其特征在于，该方法的步骤如下：（1）安装微速差双转子的振动平衡测量系统，其中根据触发基准转子为外转子或内转子来分别安装外基准光电传感器或内基准光电传感器；（2）设内、外转子的转速分别为Ω₁和Ω₂，且Ω₂>Ω₁，转速差ΔΩ=Ω₂-Ω₁，启动微速差双转子系统并升速至平衡转速稳定后，以触发基准转子为触发基准，采用同步调整周期方式进行同步采样，获得振动信号数据序列X₀（N），所述同步采样的周期数大于临界周期数；（3）将振动信号数据序列X₀（N）前N／2点向后平移N／4点，其中N表示总的采样点数，将序列的前后N／4点置零构造一个新序列X₁（N），并对X₀（N）和X₁（N）进行加汉宁窗处理，然后进行快速傅里叶变换得到相应的频谱Y₀（N）和Y₁(N)；（4）计算出内、外转子频率对应的谱线序号分别为k_内和k_外，k_内=[Ω₁N/(f_s60)+1]，k_外=[Ω₂N/(f_s60)+1]，其中f_s表示同步采集的采样频率,“[]”表示四舍五入方式取整；（5）触发基准转子的工频分量直接从频谱Y₀（N）中对应位置提取；（6）非触发基准转子的工频分量计算方法为：设k为非触发基准转子的谱线序号，如果触发基准为外转子，k取值分别为k_内，如果触发基准为内转子，k取值为k_外；计算出归一化的频率校正量为：Δk=-2((θk1-θk0)-πk/2)π=-2(Δθ-πk/2)π,]]>其中，θ_k1和θ_k0分别表示频谱Y₀（N）和Y₁(N)谱线号为k处对应的相位；校正频率为：fx=(k+Δk)fsN;]]>校正后的幅值为：y_k0为Y₀（N）中谱线号为k处对应的幅值；校正后的相位为：θ_k＝θ_k0-Δkπ。