噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 151-157.

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改进B样条逼近时变滤波在电机轴承故障诊断中的应用

杨娜1, 2，刘晔2，徐元博3，刘静超1   

  1. ( 1. 西京学院机电技术系，西安710123；2. 西安交通大学电气工程学院，西安710049；3. 西安邮电大学自动化学院，西安710121 )

  • 收稿日期:2023-10-20 修回日期:2023-12-20 出版日期:2025-06-18 发布日期:2025-05-29

Improved B-spline Approximation to Time-varying Filtering and Its Application in Fault Diagnosis of Motor Bearings

  • Received:2023-10-20 Revised:2023-12-20 Online:2025-06-18 Published:2025-05-29

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摘要： 对电机轴承进行有效的故障诊断，不仅可以保证设备平稳高效运行，而且可以及时发现和排除运行故障，防止事故的发生。然而，从故障轴承中提取出的振动信号属于时变非平稳信号。此外，强烈的环境噪声也会掩盖微弱的故障循环脉冲。针对上述问题，提出一种改进B 样条逼近时变滤波方法用以处理轴承故障信号。该方法采用新颖的瞬时幅值和瞬时频率估计方法代替传统的希尔伯特变换方法，增强B样条逼近的精度从而提高滤波性能。首先，通过所提方法对轴承故障信号进行滤波处理突出故障信息；然后对滤波信号进行包络分析得到包络谱，从而得到故障特征频率。仿真和真实故障信号实验表明，采用该方法可以有效提取电机轴承故障微弱特征。因此，该方法可为电机轴承故障诊断提供一种新的技术。

关键词: 故障诊断, 电机轴承, 瞬时幅值, 瞬时频率, 改进B样条时变滤波