14、振动信号时频分析与多机械臂轨迹信号同步监测方法

振动信号时频分析与多机械臂轨迹信号同步监测方法

1. 振动信号时频分析

1.1 信号特征分析

振动信号的时域波形图和频谱图较为复杂，难以区分信号的具体特征和有用信息。例如，从齿轮故障的频谱图中可以看出，其频率成分复杂，给信号分析带来了困难。

1.2 实验结果分析

1.2.1 第一组实验：时域特征提取时间对比

记录三种提取振动信号局部时域特征的方法，实验对比结果表明，某方法的信号时域特征平均提取时间为 0.37s，而传统方法 1 和传统方法 2 的平均提取时间分别为 1.42s 和 1.67s。与这两种传统方法相比，该方法的平均提取时间分别减少了 1.05s 和 1.30s。具体数据如下表所示：
|方法|平均提取时间（s）|
| ---- | ---- |
|某方法|0.37|
|传统方法 1|1.42|
|传统方法 2|1.67|

1.2.2 第二组实验：信号相关性对比

改变振动信号收集周期，测试三种方法提取的信号时域特征与旋转机械振动信号的相似度，使用互相关系数来衡量时域信号提取效果。相关系数越大，提取的时域特征与振动信号越相似。实验对比结果如下表所示：
|信号采集周期（s）|某方法相关系数|传统方法 1 相关系数|传统方法 2 相关系数|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|0.02|0.792|0.734|0.701|
|0.04|0.801|0.746|0.708|
|0.06|0.813|0.752|0.714|
|0.08|0.838|0.