第4讲信号幅值及时域处理.ppt

第3章 信号分析与处理 3.3随机振动信号的幅域分析 3.4随机振动信号的时域分析 机械故障诊断学 Anhui University of Technology 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 信号分析也称为机械图像分析，分： 模拟分析——即对连续时间历程记录用各种滤波器进行滤波，并用 电压表显示出来 数字分析——运用数字计算机对连续时间历程记录进行离散子样数 字运算 根据随机数据性质又分： 单个样本记录分析——均值、均方值、自相关、功率谱密度、概率密度分析等 一组记录样本分析——进一步进行互相关分析、互功率谱密度、频率响应函数分析等 在信号幅值域上进行的各种处理称为幅域分析 ，幅域分析的主要参数有 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 一、 有量纲幅域参数 均值 最大值 最小值 均方根值 方差 式中Xi为采样所得一组离散数组,i=1,2,…,N。 均方根值反映信号的能量大小 方差表示数据的分离程度 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 二、 随机信号的概率密度函数 不同的随机信号其概率密度函数图形是不同的，所以它是随机信号重要特征参数之一。可作为检验正态性的依据。 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 轴振动 机壳振动 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 轴承不对中 冲击，譬如齿轮断齿引起的冲击。 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 3.3随机振动信号的幅域分析 　 Anhui University of Technology 3.3随机振动信号的幅域分析 Anhui University of Technology 波形指数(Shape Factor) 峰值指标(Crest Factor) 脉冲指标(Impulse Factor) 裕度指标(Clearance Factor) 峭度指标 三、 无量纲幅域诊断参数 其中均方根值 方根幅值 对于正弦波和三角波，上述参数和幅值与频率无关 3.3随机振动信号的幅域分析 Anhui University of Technology 三、 无量纲幅域诊断参数 上述参数计算时均应进行零均值化处理，即从原始信号中减去其均值，只保留动态部分进行计算。脉冲指标、裕度指标及峭度指标对脉冲类故障较敏感，特别是当故障早期发生时有明显增加，但均方根值变化不大，这些指标随故障的发展反而会下降，稳定性不太好。均方根随故障发展单调上升，稳定性好但对早期故障不敏感。所以要想取得较好故障监测效果，使用时要兼顾敏感性和稳定性。 （1）同时用峭度指标（或裕度指标）与均方根值进行故障检测。 （2）当峭度指标（或裕度指标）上升到顶点开始下降时，要密切注意事故的发生。 3.4随机振动信号的时域分析 Anhui University of Technology 一般得到的原始数据都是波形的形式，某些故障信号波形具有明显的特征，可以据此进行初步的判断。时域分析最重要的特点是信号的时间顺序，即数据产生的先后次序。时域分析有相关分析和时序建模分析等 一、相关分析 1、 相关  a) 线性 b) 无关 c)相关 相关系数 3.4随机振动信号的时域分析 Anhui University of Technology ２、自相关函数 描述一个时刻的取值和另一时刻（时差）的取值之间的依赖关系 如果两个信号的波形是完全相似的，不管幅值怎样不同，这两个信号是完全相关的。如（a）和（b）所示。