电机、风机、齿轮箱等旋转机械在变速运行时,转速是故障诊断和状态监测的关键参数,但很多现场不便安装转速传感器。本项目旨在仅凭振动信号准确估计瞬时转速,为无转速计条件下的设备健康监测和故障诊断提供支撑,适用于工业设备预测性维护场景。
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电机、风机、齿轮箱等旋转机械在变速运行时,转速是故障诊断和状态监测的关键参数,但很多现场不便安装转速传感器。本项目旨在仅凭振动信号准确估计瞬时转速,为无转速计条件下的设备健康监测和故障诊断提供支撑,适用于工业设备预测性维护场景。
1. 信号预处理:对原始振动信号进行去趋势、滤波和重采样。2. 时频分析:采用短时傅里叶变换、同步压缩变换获得高分辨率时频图。3. 多谐波转速跟踪:利用多个转频谐波作为锚点,联合估计瞬时转速曲线。4. 风险门控:自动识别谐波混淆、强噪声等高风险时段,切换稳健策略,避免估计跳变。5. 性能评估:输出转速曲线、误差统计与可视化结果,支持多数据集批量测试。
本人独立完成算法设计、代码实现与实验验证。技术栈为 Python、NumPy、SciPy、ssqueezepy、Matplotlib。难点在于主谐波在少数窗口会严重错锁、导致转速曲线失真。本项目以多谐波轨迹为锚点,用时频显著性、谐波支持、轨迹稳定性等特征估计失效风险,只在高风险窗口才切换候选。在 KAIST 数据集上平均误差下降 73.0%;在 MCC5-THU 动态盲测中,轨迹有效率为 92.99%,中位误差为 0.119 Hz。相关成果已整理成论文。



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