冯珂　王科盛　宋理伟　王况

摘要：Vold-Kalman滤波阶次跟踪分析技术以其能够在时域中提取阶次分量，同时避免了传统计算阶次分析的重采样和时、阶次域变换带来的误差等优点，已经成为了一种重要的非平稳状态下旋转机械的故障诊断方法。滤波带宽作为Vold-Kalman滤波阶次跟踪分析技术实现过程的核心参数，决定了该方法分析结果的准确性和稳定性，然而目前针对滤波带宽的选择主要依靠实践经验确定，严重制约了该方法的深入研究和实践应用。因此提出了一种基于阶次谱的Vold-Kalman滤波带宽优选方法，该方法结合了阶次数据的时域、阶次域的特点，并利用标准差指标，实现监测过程可控的Vold-Kalman滤波阶次跟踪分析。该方法可以根据不同故障类型以及使用者精度要求对滤波带宽进行适时更新，具有很大的应用价值。最后通过实验数据说明了该方法的实现过程及其有效性。

关键词：故障诊断；Vold-Kalman滤波；阶次跟踪；滤波带宽

引言

在实际工程中，无论是简单机械还是复杂设备，变转速的工作状态几乎无处不在。机械设备往往是在变转速的工况下运行的，然而目前的振动监测与故障诊断技术多是对恒定运行工况下的振动情况进行研究，对变转速工况下机械设备的监测与诊断研究相对较少。

Vold-Kalman滤波阶次跟踪分析技术可以在时域中提取目标阶次分量，同时还可以避免传统计算阶次分析时阶次域的变换和重采样过程所带来的误差，因此Vold-Kalman滤波阶次跟踪分析技术被广泛地用来处理变转速下的机械设备故障诊断问题。……