离散频谱校正方法及其在旋转机械振动测试中的应用

摘要

介绍了一种基于最佳平方逼近的离散频谱校正方法,并将其应用于旋转机械的振动测试分析.该校正方法是使用一系列的正弦函数的线性叠加来逼近和拟合采集的离散信号,首先通过FFT 分析得到粗糙的频谱分析结果,抽取其中频率值最大的点,以该频率生成第一个假设的谐波信号分量,从原始的信号数据中减去该分量信号得到残值数据,使用整体最小二乘法极小化该残值,从而可以求出抽取的信号分量的参数值(幅值、初相位);再对残值信号进行FFT 分析并抽取残值信号频谱的最大频率,然后同样可以假设第二个谐波分量,再进行整体最小二乘求解,如此循环直到剩余的残值足够小为止.本文将该频率抽取校正方法与目前一些比较成熟的离散频谱校正方法进行了比较,说明了该方法对比较密集的频谱信号有更好的校正效果,仿真数据和磨床实测信号都表明,该方法实现方便、精度较高,适用于一般的工程平稳信号处理,并且该方法已在重庆大学测试中心自行开发的系列虚拟式信号测试分析仪器中得到了很好的应用,提高了虚拟测试仪器的精度.