基于盲分离的柴油机轴系扭振信号分离研究

常 勇，胡以怀

（上海海事大学 商船学院，上海 201306）

1 引 言

柴油机是一个集摩擦学、热力学、动力学以及机械学为一体的复杂的机械系统，柴油机故障诊断技术是目前研究的热点。对柴油机信号进行分析处理，可及时发现柴油机运行状态，柴油机运行故障的诊断能减少船舶运行成木，便于及时发现故障，防止突发性事故发生，提高船舶航行的安全性、可靠性及经济性。

瞬时转速信号干扰成分的频谱组成非常复杂，主要分为随机噪声谱，如齿形误差和机体振动形成的信号噪声；独立线谱，是由多种原因造成，轮盘偏心以一转为一个周期，会产生1/3倍基频及其高倍频成分。此外，曲轴柔性扭转也有其固有频率，会产生相应频率及其倍频成分干扰[1]。

瞬时转速本身的频谱被淹没在这些噪声谱中，它们的频率相互交错，非常接近，使得瞬时转速信号提纯降噪的难度很大。如采用滤波、齿平均等方法对其进行处理，精度太低；通过一些先进的信号处理手段如小波分析进行后期处理，但计算量大、可靠性也很难保证。由逆傅利叶变换进行内燃机瞬时转速信号提纯，可以精确保留所需频率成分。而对于相重合的部分则无法完全去除，这是该方法的最大不足之处[1]。

在故障特别是复合故障形成和产生时，来自不同激励源信号的频率成分往往相互重叠。频率幅值变化是多个激励源共同产生的结果，信号幅值的异常突变也有可能是所忽视的激励源信号产生的。……