马 燕,聂晓会,王丽惠,刘丽伟

(长春工业大学 计算机科学与工程学院，吉林 长春 130012)



振动信号基频测量发动机转速

马 燕,聂晓会,王丽惠,刘丽伟*

(长春工业大学 计算机科学与工程学院，吉林 长春 130012)

分析了振动信号基频与转速之间的关系，将小波分析、三相关分析、傅里叶变换、CZT变换结合提取基频。MATLAB仿真分析得出提取的基频相对误差在0.8% 以内，实车试验证明了新算法能快速准确地测量出转速且误差很小。

基频；转速；小波；傅里叶变换；仿真分析

0 引 言

在发动机的故障诊断中，发动机的转速是分析估计发动机性能的一个重要参数，一些传统的测量转速的方法会在测量过程中带来不便，而发动机的振动信号包含了丰富的信息且振动信号的基频与转速之间具有一定的关系[1]，对振动信号的采集也越来越快速方便，故通过振动信号测量转速的方法已经在一定程度上取代了传统的测量方法。

发动机工作时振动信号的频率与曲轴转速具有一定的数学关系[2]，即

(1)

式中：n——发动机转速；

f0——振动信号基频；

τ——气缸个数；

i——发动机冲程数。

发动机转速测量问题的关键在于提取振动信号的基频。而发动机的原始振动信号是由一系列的以主轴转动频率为基频的谐波组成，变化复杂，是一种非平稳的时变信号[3]。一般情况下，通过传感器采集到的振动信号都带有噪声，所以要先进行有效去噪，才能进一步对振动信号进行处理。

1 小波阈值去噪

信号去噪是信号处理领域的经典问题之一,传统的去噪方法主要包括线性滤波方法和非线性滤波方法，如中值滤波和Wiener滤波等[3]。……