花泽晖 石娟娟 王艳芳 江星星 沈长青 朱忠奎

摘要： 旋转机械常处于变转速工作状态，因而其振动信号也表现出非平稳性。分析此类非平稳信号时由于受有限的时频分辨率影响，常无法获得理想的时频表示，难以揭示与旋转机械健康状态相关的有用信息。根据单个线性调频变换（LCT）能提升特定时刻时频聚集性这一特点，提出了调频率自适应匹配线性变换（Adaptively Matching Chirp?rate Linear Transform， AMCLT）。利用最大峭度准则指导选取每个时刻合适的调频率，并且只保留与所选调频率相关的时频分布用于构造最终的时频表示;扩展原始线性变换基函数，使所提AMCLT方法在无需迭代情况下可同时完成对多分量非线性调频信号的分析。此外，对所提AMCLT方法进行了信号重构分析，可实现对信号中目标频率分量的时域信号重构。振动信号处理结果表明，在时频表示的可读性方面，所提方法可得到能量更加集中且不受交叉项干扰的时频表示;在特征提取方面，所提方法可更加准确地提取旋转机械振动信号中的频率特征，可有效应用于旋转机械的故障诊断。

关键词： 故障诊断; 轴承; 变转速工况; 时频分析; 线性调频变换; 峭度

中图分类号： TH165+.3; TH133.3 文献标志码： A 文章编号： 1004-4523（2021）05-1053-11

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.05.020

引 言

旋转机械被广泛用于各个行业，而旋转机械系统中关键零部件如齿轮和轴承一旦发生故障，将直接影响系统的安全运行，严重时还会造成经济损失并引发安全事故，因此旋转机械健康状态监测具有非常重要的现实意义。……