文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————包络检波的数字滤波算法_ 何岭松第 10 卷第 3期 1997 年9月 JournalofVibrationEngineering 包络检波的数字滤波算法何岭松杨叔子( 华中理工大学机械学院武汉,430074)?? 摘要介绍了用包络分析技术诊断设备零件损伤类故障的原理, 提出用一对垂直数字滤波器进行垂直滤波分解, 将传统包络分析中信号的窄带带通滤波和包络检波过程合二为一, 算法具有较强的实时性, 另外包络分析信号的长度也不受限制。关键词: 故障诊断; 包络分析; 数字滤波; 信号处理中图分类号:TH13; 引言当旋转机械的轴承、齿轮等零部件有点蚀、剥落等损伤类故障时, 伴随设备运转这些故障会产生周期性脉冲冲击力, 激起设备的各阶固有振动。选择冲击激起的一受环境振动干扰较小的高频固有振动为研究对象, 通过窄带带通滤波将其从信号中分离出来, 然后通过包络检波, 提取出载附在其上的与周期脉冲冲击力对应的包络信号, 从其强度和频次就可以判断零件损伤的程度和部位, 这种技术称为包络分析或共------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————振解调, 它是判断设备零件损伤类故障的一种有效的手段。包络分析可以用专用仪器设备实现, 也可以用普通微机配备数据采集器后用软件实现, 下面介绍一种适合于在微机上实现的数字包络分析算法。[1~ 2] 1 包络诊断的原理损伤类故障激起的设备固有振动可以用一个周期脉冲力作用下的单自由度模型振动响应来分析。设有图 1 所示的一个单自由度振动模型,图2 是系统在单个脉冲力作用下的瞬态振动响应信号波形和频谱; 若给系统施加一个这样的周期脉冲力序列, 从时域上看, 系统的响应为各冲击力响应之和, 信号波形为一种调幅“拍波”特征; 从频域上看, 响应信号频谱为脉冲力序列频谱与系统频率特性的乘积, 相当于后者被前者抽样, 频谱呈现一种“边带”特征, 如图 3 所示。如果用数学公式来表达话, 周期脉冲力作用下系统的响应信号可以记为 x(t)=Ae-????l??sin(2??f0t)=u(t)??v(t) l=t-INT(t/T)??T(1) 式中 A 为信号峰值,?? 为系统阻尼系数,f0 为系统固有频率,T为脉冲力周期。从信号分析的角度看,v(t) 为快变信号称为载波,u(t) 为缓变信号称为调幅波;u(t) 的幅?? 第3 期何岭松等: 包络检波的数字滤波算法 363 度正比于脉冲力的大小, 周期等于脉冲力的周期, 因此在无---------------------------------------------------------------------------------------------