葉端定時中多重信號分類法的濾波特性研究

壓氣機是航空發動機上的關鍵功能性部件,其葉片直接與外界空氣接觸,易遭受外物打傷,從而產生損傷,進一步導致轉子故障,嚴重危害航空發動機運行安全

。狀態監測是故障診斷和健康管理的基礎,需要獲取能夠反映設備運行狀態的關鍵參數。固有頻率作為能夠反映葉片形態變化的關鍵參數,一直以來是研究的重點

。

葉端定時是一種非接觸式測量手段,具有非侵入式的特性,有望實現旋轉葉片在線監測

。葉端定時信號的欠采樣特點使得抗混疊頻譜分析方法成為了葉端定時信號處理領域的研究熱點

。稀疏表示根據葉端定時信號的頻域稀疏特性,對頻譜系數進行正則約束,同時選擇合適的損失函數,將頻譜分析轉化為優化問題

。Pan等使用基追蹤降噪算法分析葉片的多模態振動,降低了測量不確定性對頻域重構結果的影響

。吳淑明等將增強稀疏分解應用于頻譜分析,通過對正則項進行加權并迭代更新權重,緩解

范數對各系數懲罰程度不均的情況

。Bouchain等基于正交匹配追蹤(OMP),提出了計算效率更高、更準確的Block-OMP以獲得頻譜

。除此之外,基于最小二乘擬合

、非均勻傅里葉變換

、中國余數定理

的方法也得到廣泛應用。非均勻傳感器布局是克服葉端定時信號頻譜混疊現象的必要條件,前述頻譜分析方法均采用了非均勻傳感器布局。通常信號非均勻性的來源如下:數據丟失,隨機采樣裝置以特定分布采樣,采樣裝置的均勻采樣網格隨機抖動,采樣裝置遵循周期采樣模式但同一周期內是非均勻性的。……