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对机械设备进行状态监控及预警,对日常生产生活有重大价值,而对机械设备振动情况的监控是一种对机械设备运行预警的良好手段。然而振动情况的复杂性,特别是宽频波的自适应精细分析,常规的信号分析方法,诸如Fast Fourier Transform、Zoom-Fast Fourier Transform等很难同时实现高精度、快速处理。同时,在光纤生产过程中的光纤张力筛选,设备振动信号就是多倍频程而局部密集的信号,对张力筛选机的监控分析面临这个问题。针对上述问题,本文针对性开展了研究,提出了一种自适应频谱分析方法,同时研发了一套用于设备振动监控的激光辅助多通道振动信号采集处理系统。主要的研究成果和创新如下:(1)创新性地提出并设计了自适应频谱分析方法本文提出一种自适应频谱分析方法,该方法基于谱线干涉识别、复解析带通滤波细化和频谱校正。能在不提高频率分辨率的情况下,结合频谱本身特性自适应进行处理。解决了之前ZFFT方法在数字信号处理方面的缺陷。仿真和实验表明:使用256个数据分析时,能快速地处理上述频谱的分析问题,同时具有良好的精度一能识别密集频谱(0.01个频率分辨率)的谱线干涉,并且进行细化校正。频率误差低于0.02%个频率分辨率,幅值误差低于0.02%,初相误差低于0.05°。(2)研究设计了以数字滤波为核心的信号预处理系统为了进一步提高采集到的微弱振动信号的准确性及降低对硬件电路设计的难度要求,对采集到的振动信号进行了预处理,在均值处理等处理方法的基础上,在对噪声理论分析基础上,得到了各种噪声的特性,加上了相适应的数字滤波处理算法。通过上述处理,实现了一套以数字滤波技术为核心的振动信号的预处理系统。(3)研究设计了信号时域处理方法采用了数值分析理论,通过数值拟合和插值原理,实现对多通道数据在时域上的信息提取。采用了拟合原理和插值原理进行处理,获取高精度的信号时域处理分析结果。(4)开发了一套多通道自适应振动监控系统在算法研究的基础上,设计了专门得振动信号采集板,数据处理通信以及上位机处理软件。通过USB通信模式,实现对多通道传感器的控制,实现多通道数据的采集。在实验测试的基础上,开发了一套自适应振动监控系统,满足了在光纤生产行业的实际需求。