基于振动信号分析的提升机齿轮箱故障诊断研究2

第3章 齿轮箱振动信号分析方法研究

3.3.3 基于MATLAB平台的同态解调原理的实现

图3－7 同态解调程序流程图

Fig.3-7 The Flow Chart of homomorphic filtering

Matlab信号处理工具箱是由该领域内的学术水平较高的专家编写的，无需用户自己编写所用的专业基础程序，可直接对工具箱进行运用。同时，工具箱内的函数源程序也是开放性的，多为M文件，用户可以查看这些文件的代码井进行修改，MATLAB支持用户对其函数进行二次开发，编写适合用户自身情况的M文件。本文作者依据3.3.2节阐述的同态解调原理，针对提升机齿轮箱的运行特性，编写了同态解调信号处理程序，程序设计过程如图3－7所示。

同态解调的MATLAB程序实现程序如下所示： （1）原始信号的导入函数：

x＝load(X);

（2）同态解调实现函数定义： function y=TTJ(x,Fs,Lt,Rt,St,Df)

%y=TTJ(x,Fs,Lt,Rt,St)——同态滤波函数 %x——要分析的时域离散信号 %Fs——采样频率

%Lt,Tt——分别为带通滤波的频带下限，上限频率

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%St——低通滤波的截止频率 ?——谱图中要显示的最高频率 y1=bandpass(x,Fs,Lt,Rt); Y0=y1.^2; Y1=log(Y0); Wn=St/(Fs/2);

[b,a]=butter(6,Wn,'low');%巴特沃思低通滤波器 Y2=filter(b,a,Y1); Y=exp(Y2); Y3=sqrt(Y);

(3)带通滤波器实现函数定义： function y=bandpass(x,Fs,Lt,Rt)

%y=bandpass(x,Fs,Lt,Rt)——带通滤波器； %y——滤波后的信号； %x——原始信号；

%Fs——原始信号采样频率； %Lt,Rt——频带左右截至频率； Wn=Rt/(Fs/2);

[b,a]=butter(8,Wn,'low'); Y=filter(b,a,x); Wn=Lt/(Fs/2);

[b,a]=butter(8,Wn,'high'); y=filter(b,a,Y); （4）幅值谱实现函数定义 function y=AMPUSER(Y3,Fs,Fz)

%Fs——时间序列X的采样频率； %Y3——要表示信号的时间序列； %Fz——要显示的最高频率； H=fft(Y3); N=length(Y3); X1=fftshift(H);

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