旋转叶片振动参数辨识方法研究

发布时间：2017-04-16 16:20

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【摘要】：叶尖定时方法是研究叶片振动的重要关键技术。叶尖定时采集的叶片振动信号为欠采样，，因此，研究欠采样下振动参数的识别方法十分重要。目前，国内外研究者提出多种叶尖定时分析方法，但是不同的分析方法适用条件不同。本文在现有叶尖定时算法的基础上，对各算法进行分析、概括和总结，并验证其辨识精度。最后，将整阶次与非整阶次分析方法集于一体开发一套叶片振动参数辨识软件。 本文的主要研究工作如下： 1.分析两种数据预处理方法：滑动平均法及曲线拟合法，经过深入分析，最终将局部平均点数确定为5；并通过仿真验证转速波动时，曲线拟合结果为非光滑曲线。 2.研究三种整阶次叶尖定时算法的基本理论，通过仿真信号分析证明了转速波动以及传感器安装角误差都会影响双参数法的辨识精度，但是正弦拟合法和自回归法的辨识精度受其影响不大。除此之外，实现了非整阶次分析方法，即阶次跟踪法。 3.在研究算法理论的基础上，仿真分析结果证明正弦拟合法与自回归法都能精确的辨识出恒速同步振动参数。对于变速扫频无耦合的仿真信号，三种整阶次算法都能精确的辨识出振动参数；在有耦合的情况下进行参数识别，在信号识别区域选择单峰（不含耦合峰）比选择双峰（含有耦合峰）时辨识结果更精确，这是因为双参数法基于单自由的振动假设。对于异步振动仿真信号，阶次跟踪法可以精确的辨识出叶片的振动参数。 4.通过算法研究与仿真验证，基于MATLAB的GUI平台开发了一套叶片振动参数辨识软件。软件界面友好、编程规范、辅之以丰富的鼠标和键盘控制，实现人性化操作。
【关键词】：叶尖定时 分析算法 振动参数 辨识精度 MATLAB
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH113.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 图表清单8-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 引言12
• 1.2 叶片振动测量技术的研究背景及意义12-13
• 1.3 叶片振动测量技术的研究现状13-16
• 1.3.1 接触式测量方法13
• 1.3.2 非接触式测量方法13-16
• 1.4 叶尖定时测振技术发展现状16-18
• 1.5 本文主要研究工作18-19
• 第二章 叶尖定时模型建立与仿真19-29
• 2.1 叶片振动理论模型19-20
• 2.2 仿真模型建立20-23
• 2.3 仿真信号分析23-28
• 2.3.1 恒速同步仿真信号分析23-24
• 2.3.2 变速扫频同步仿真信号分析24-27
• 2.3.3 恒速异步仿真信号分析27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 叶尖定时算法原理研究29-48
• 3.1 数据预处理29-32
• 3.1.1 滑动平均法29-30
• 3.1.2 曲线拟合法30-32
• 3.2 整阶次分析法32-45
• 3.2.1 双参数法32-38
• 3.2.2 正弦拟合法38-42
• 3.2.3 自回归法42-45
• 3.3 阶次跟踪法45-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 叶片振动参数辨识的叶尖定时算法仿真48-58
• 4.1 恒速同步振动参数辨识48-49
• 4.2 变速扫频同步振动参数辨识49-56
• 4.2.1 单倍频无耦合振动参数辨识49-51
• 4.2.2 单倍频有耦合振动参数辨识51-55
• 4.2.3 多倍频无耦合振动参数辨识55-56
• 4.3 恒速异步振动参数辨识56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 叶片振动参数辨识软件的设计58-71
• 5.1 软件总体设计58-62
• 5.1.1 设计目的58
• 5.1.2 需求分析58-59
• 5.1.3 软件的主界面设计59-62
• 5.2 软件各主要功能模块设计62-70
• 5.2.1 数据预处理模块62-66
• 5.2.2 双参数辨识模块66-67
• 5.2.3 正弦拟合辨识模块67-68
• 5.2.4 自回归辨识模块68-69
• 5.2.5 阶次跟踪辨识模块69-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 全文总结与展望71-73
• 6.1 本文主要工作总结71
• 6.2 后续研究展望71-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 王仲博;祁枢田;张永宁;;665毫米叶片振动无线电遥测[J];汽轮机技术;1986年05期

2 侯贵仓,余振华,李权;某型发动机Ⅰ级涡轮工作叶片低周疲劳寿命研究[J];燃气涡轮试验与研究;2002年04期

3 傅国如;禹泽民;王洪伟;;航空涡喷发动机压气机转子叶片常见失效模式的特点与规律[J];失效分析与预防;2006年01期

4 吴为民;古远兴;杜文军;;某压气机Ⅰ级转子叶片断裂故障分析[J];失效分析与预防;2006年01期

5 刘庆tT;;发动机Ⅰ级压气机转子叶片断裂分析[J];失效分析与预防;2007年02期

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本文编号：311206