解调同步压缩变换及其应用于变转速滚动轴承故障诊断

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：赵结昂，包俊义，金嵩，方琦，商高亮，刘俊

单位：金华市特种设备检测中心；金华市特种设备检测中心；金华市特种设备检测中心；金华市特种设备检测中心；金华市特种设备检测中心；武汉科技大学机械自动化学院

摘要：为实现对变转速下滚动轴承的故障诊断，提升设备服役的安全性，在传统基于短时傅里叶变换（STFT）的同步压缩变换（FSST）的理论框架上，针对STFT存在的调制成分造成其瞬时频率（IF）估计不准确、时频模糊的问题，提出一种解调短时傅里叶变换（DSTFT），即在STFT中引入解调算子消除调制对信号的影响，获得更加准确的IF估计值。在此基础上，推导基于DSTFT的解调同步压缩变换（DSST），可以通过时频平面变换系数的重排获得能量高度集中的时频表达。所提出的DSST方法具有IF估计准确、时频脊线能量集中性好等优点。通过数值模拟分析和试验台振动信号分析，验证所提方法在变转速滚动轴承故障诊断中的有效性。

关键词：时频分析;解调同步提取变换;变转速;滚动轴承;故障诊断

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（51805382）；金华市科学技术研究计划项目（2020-4-220）