图４

实

专家推理流程图

技术进步

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

5

图

图 　 例

４４

　　　　　　　　第 ２５ 卷第 ８ 期　２００４ 年 ８ 月

图３

实

ＦＦＴ、

ＩＦＦＴ流程图

图５

实

时域幅值图及频域功率谱图

图６

实

倒频谱图及编删后的功率谱图

应的幅值谱，

它们是频域曲线绘制的主要数据，

首先查找

幅值谱中幅值不为０ 的点，

并找到该点对应的功率值，

以

功率值为横坐标，

幅值为纵坐标绘制曲线，也就是说频域

曲线是由不为０ 的幅值和该幅值对应的频率值组成。

4 .4

时

倒频谱分析

对 于

研 究 发 现 ，

如果临界转速非

常接近齿轮的啮

合频率及其边频

带 的 振 动 ，使 得

转速频率和啮合

频率等成分相对

幅 值 较 小 ，无 法

在功率谱上显示

出 来 ，显 然 只 要

设法削弱高频成

分 的 能 量 ，就 可

以使其它成分突

出 ，这 时 我 们 就

可以采用倒频分

析 来 解 决 。倒 谱

可以反映出功率谱上频率分量之间的相

关性，功率谱上的频率坐标与倒谱上的

“倒频”

之间呈倒数关系，

功率谱上的高频

成分反映在倒谱上就是低倒频成分。

因此

对于存在调频、调幅现象的信号，其功率

谱上会出现周期分量或等间隔的旁瓣，

可

以采用倒频分析方法对功率谱上的周期

分量进行再处理，

找出功率谱上不易发现

的问题。倒频谱的计算主要是对采集的原

始数据做Ｉ Ｆ Ｆ Ｔ 变化，其计算流程与图３ 基

本相同。

4.5

时

专家诊断

对于

专家诊断的主要工作是对频谱分析

和倒频分析得到的数据结合专家规则进

行推理的过程。其基本的做法是定义一个

缓冲区用来存放有效的推理数据，

这些推

理数据是频域分析得到的结果，即幅值不

为０ 的点所对应的频值，首先判断推理数

据是否全为０ ，

在理想状态下推理数据应

该全部为０ ，

这表示当前传感器采集的信

号为一个恒定值，

即机械停止状态或者是

绝对的匀速无振动状态，但是这个状态在

实际生产中是不存在的。如果推理数据不

全为０ ，

则根据当前电机的转动频率在数

据中查找１ 倍频的数据，

然后以１ 倍频数据为起点向后查

找是否存在与１倍频成２倍或３倍关系的频率，

如果存在则

记 录 它 的 倍 数 关

系，全部结束后以

１ 倍频为起点向前

查找是否存在０．５

倍 频 ，同 样 ，如 果

存 在 的 话 记 录 这

些结果。

利用刚才

记 录 的 结 果 开 始

模 糊 查 找 专 家 规

则，找到引起故障

的原因。

推理的算

法如图４ 所示。

对于

对 于

现 场 应 用 中

对 采 样 信 号 的 分

析 和 得 到 的 功 率

谱图， 如图５ 所示。

对于

图６ 是倒谱谱