[发明专利]一种基于二元经验模态分解的转子轴心轨迹提纯方法

摘要

本发明涉及一种基于二元经验模态分解的转子轴心轨迹提纯方法，属于旋转机械设备技术领域。本发明采用正交采样方法获取转子同一截面互相垂直方向上的振动信号，然后将两个垂直的振动信号组成一个复数信号，将这个复数信号作为二元的旋转信号；再经过二元经验模态分解将该二元旋转信号按旋转速度从高到低的顺序依次分理处若干信号，对分离出的二元旋转信号进行全矢谱分析，根据全矢谱分析各个复数信号的频率信息，将频率为基频或小于基频的复数信号相加得到信号即为转子的轴心轨迹，该轴心轨迹以三维时域波形图的形式显示出来，就可得到轴心轨迹随时间变化的情况。

主权项

一种基于二元经验模态分解的转子轴心轨迹提纯方法，其特征在于，该轴心轨迹提纯方法包括以下步骤：1)采集转子外表面同一截面互相垂直方向的振动信号，将这两个互相垂直的信号组成一个复数信号作为二元旋转信号z(t)，z(t)＝x(t)+jy(t)，其中x(t)为水平方向上的振动信号，y(t)为垂直方向上的振动信号；2)采用二元经验模态分解将二元旋转信号z(t)按照旋转速度从高到底的顺序分解为系列二元形式的复数信号之和；3)对分解出的二元复数信号进行全矢谱分析；4)根据全矢谱分析各个复数信号的频率信息，将频率为基频或小于基频的复数信号相加得到信号即为转子的轴心轨迹；所述步骤2)中采用二元经验模态分解将复数信号z(t)分解为系列复数cm(t)之和包括以下步骤：a)将复数信号投影到N个方向，并将同一时刻t内同一方向所有复数信号的投影值相加，形成N个随时间变化的信号，第k个方向的投影值可用下式表示：其中为第k个方向上的投影信号，为系列给定的投影方向，b)提取第k个方向投影信号的极值点对应的时刻c)对极值点进行插值拟合得到方向的包络曲线d)计算所有包络曲线的平均值m(t)，e)从原始信号中减去均值信号得到SB[z](t)＝z(t)‑m(t)；f)重复上述过程并求解：SD=Σ-∞∞[|SBn-1[z](t)-SBn[z](t)|2|SBn-1[z](t)|2]]]>当SD在0.2～0.3时，停止本次迭代过程，分解获得第1个旋转分量，记为c1(t)，c1(t)=SBn[z](t);]]>g)从原始信号中把第一个旋转分量分解出来，获得新的待分解信号r1(t)＝z(t)‑c1(t)，若r1(t)仍为旋转复合信号，对其重复以上步骤，获得其他的旋转信号cm(t)，直至从待分解信号中分解不出新的旋转信号。