一种采用B样条插值的改进能量算子在电梯电机轴承故障诊断中的应用 |
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引用本文: | 孙敏,魏禹,马吉祥,周璇.一种采用B样条插值的改进能量算子在电梯电机轴承故障诊断中的应用[J].计算机测量与控制,2024,32(3):118-124. |
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作者姓名: | 孙敏 魏禹 马吉祥 周璇 |
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作者单位: | 西安交通工程学院 机械与电气工程学院,,, |
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基金项目: | 西安交通工程学院校级中青年(2022KY-22);陕西省教育厅科学研究项目(21JK0906) |
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摘 要: | 在电梯系统中,电机是维持电梯运行不可或缺的核心组成部分,它通过将电能转换为机械能来驱动电梯的运行。而轴承作为电梯电机的重要传动件起到了重要的传递作用,但由于其工作环境较为恶劣导致容易损坏,因此对轴承的早期故障检测非常重要。Teager能量算子是一种经典的能量解调方法,专门用于检测损伤轴承振动信号的幅值和频率调制。通过固有幅值解调,从而在频谱中识别故障特征频率。然而,Teager能量算子容易对强烈的噪声和振动干扰敏感。针对传统能量解调算法对强背景噪声较为敏感的不足,本文提出一种改进的能量解调算法。该算法的思想是将B样条理论与传统Teager能量算子方法进行结合,首先B样条对信号进行插值起到滤波作用,然后再利用基于Teager能量算子对插值信号进行转换,最后利用傅里叶变换得到转换信号的能量谱从而揭示故障特征。这种基于B样条插值的能量解调方法不仅保留了传统能量解调算法的优点,如较高的解调精度和优秀的时间分辨率等,并且在强噪声存在的情况下表现更加优秀。仿真和实验结果表明,该方法提高了轴承故障检测的性能,能够在故障退化的早期检测故障。
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关 键 词: | 电梯电机 轴承故障诊断 解调方法 B样条插值 Teager能量算子 |
收稿时间: | 2023/8/6 0:00:00 |
修稿时间: | 2023/9/11 0:00:00 |
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