基于多普勒校正的道旁軸承故障診斷的研究.pdf

1、一直以來，列車軸承故障都是列車故障的主要類型之一，嚴(yán)重影響著列車的行駛安全。因此，加強(qiáng)對(duì)列車軸承的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷對(duì)列車的安全運(yùn)行具有非常重要的意義。聲學(xué)軌邊診斷系統(tǒng)在對(duì)列車軸承的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面有很多優(yōu)點(diǎn)，但是由于列車軌邊聲信號(hào)具有多普勒畸變，使得該診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)存在一定的困難。
　　本文以現(xiàn)役列車軸承NJ(P)3226X1為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了該類型軸承的專用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)多普勒畸變這項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)展開了深入的研究，提出了4種不

2、同的多普勒畸變校正方法，最終為實(shí)現(xiàn)列車軸承道旁診斷系統(tǒng)的研制提供一定的基礎(chǔ)理論和解決思路。
　　提出了一種基于瞬時(shí)頻率估計(jì)的多普勒校正方法。通過畸變信號(hào)的時(shí)頻分布提取瞬時(shí)頻率，根據(jù)莫爾斯聲學(xué)理論對(duì)瞬時(shí)頻率進(jìn)行非線性擬合，使用擬合信號(hào)建立重采樣時(shí)間序列，最后經(jīng)重采樣序列校正多普勒畸變。對(duì)仿真信號(hào)和實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行分析，結(jié)果證明這個(gè)校正方法的有效性。
　　提出了一種在時(shí)域?qū)Χ嗥绽栈冞M(jìn)行校正的方法。該方法首先從運(yùn)動(dòng)關(guān)系和莫爾斯聲學(xué)理

3、論出發(fā)推導(dǎo)得出離散插值時(shí)間序列和幅值調(diào)制公式，然后對(duì)畸變信號(hào)進(jìn)行幅值調(diào)制和插值擬合。仿真信號(hào)和實(shí)驗(yàn)信號(hào)的分析結(jié)果表明多普勒畸變得到很好的校正，該方法具有可行性。
　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多聲源的多普勒畸變信號(hào)進(jìn)行校正，提出了一種基于多普勒小波變換和重采樣的多普勒校正方法。首先，在參數(shù)空間中找到基函數(shù)-多普勒小波原子。根據(jù)莫斯聲學(xué)理論和多普勒效應(yīng)，可以得到多普勒小波原子的瞬時(shí)頻率。接下來，在時(shí)域里建立重采樣時(shí)間序列，通過重采樣，多普勒畸變可以