噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 120-126.

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基于改进FRFT搜索方法的转子碰摩故障诊断

王新1，孙康爽1，胡硕2，王乾2   

  1. （1. 河南理工大学物理与电子信息学院，河南焦作454003；2. 郑州轻工业大学电气信息工程学院，郑州450002）
  • 收稿日期:2023-09-27 修回日期:2023-12-30 出版日期:2025-06-18 发布日期:2025-05-29

Rotor Rub-impact Fault Diagnosis Based on Improved Search Method of FRFT

  • Received:2023-09-27 Revised:2023-12-30 Online:2025-06-18 Published:2025-05-29

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摘要： 针对转子系统碰摩故障信号微小且难以检测的问题，提出一种基于改进分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform，FRFT)搜索方法以实现对其准确检测和分类的故障诊断方法。首先，提出一种新的基于分数域谱峭度值寻优的FRFT 最佳阶次确定方法，得到转子碰摩振动信号的分数域最佳阶次和滤波中心点；其次，根据所确定滤波中心和振动信号包含的频率成分，进一步确定滤波范围，获取更加准确的故障特征；再次，将所提取的分数特征和支持向量机(Support Vector Machine，SVM)方法相结合，构建转子碰摩故障分类器，实现转子系统碰摩故障的早期检测和准确诊断。最后，进行数值仿真和实验对比，结果表明改进的搜索方法可使碰摩故障诊断准确率明显提升，由此验证了所提出方法的有效性。

关键词: 故障诊断, 碰摩故障, 转子系统, 分数阶傅里叶变换, 分数域谱峭度