陈宏 王喜梅

摘 要：实验测量多个转频下的电主轴振动信号，使用一种新定义的信噪比，对电主轴振动信号进行了spwv时频分析。分析结果表明，新的信噪比定义对故障信号的反映是直接的，spwv时频分析能够有效的分析对象电主轴的故障振动信号。

关键词：电主轴；振动；频域降噪；spwv分解

0.引言

电主轴是一个复杂的机电耦合系统，其振动信号会受到多种因素的影响，振动信号的噪声抑制对电主轴的性能评价，故障诊断分析尤为重要。信号噪声抑制的研究可以上溯到上世纪六七十年代，在那个年代，线性滤波器[1]，如各种均值滤波器[2]是噪声抑制处理的主要手段。线性滤波器以简单的数学表达形式以及某些理想特性，使它很容易设计和实现。同时以傅里叶（Fourier）分析为代表的线性处理方法占据了几乎整个信号噪声抑制处理领域。在此期间，线性滤波（维纳滤波（Wiener filtering，WF） [3]、卡尔曼滤波（Kalman filtering，KF） [5] ）为信号噪声抑制处理提供了有力的理论支持。自上世纪八十年代开始，非线性科学开始逐渐渗透到信号处理方法之中，许多新颖的数学工具被引入到信号噪声抑制领域。尤其以小波分析[5]为代表的信息处理方法，继承和发展了Fourier分析，将函数论和逼近论的最新成果应用在工程应用中，建立起了完整的系统框架，并在信号噪声抑制的应用中，取得了很好的效果。

机械振动信号的特征提取，是机械健康监测、故障诊断中的一个核心问题。旋转机械振动信号往往具有非线性、非平稳性等特征，提取蕴藏在时间序列中的特征信号，是一个非常棘手的问题[6]。……