基于FIR带通滤波器的谱峭度编程

资 源 简 介

基于FIR带通滤波器的谱峭度编程

详 情 说 明

谱峭度分析在轴承故障诊断中的应用

现代工业机械中，滚动轴承作为关键部件，其运行状态直接影响整机性能。统计显示，约90%的轴承无法达到设计寿命，其中润滑不良、装配失误等因素是主要原因。传统振动分析方法对非平稳信号处理效果有限，而基于FIR带通滤波器的谱峭度技术为解决这一问题提供了新思路。

谱峭度作为时频分析方法，能有效表征非平稳信号的冲击特征。其核心在于同时考虑频率和频率分辨率两个维度，通过计算不同频带信号的峭度值来定位故障特征频率。相比传统FFT分析，该方法对瞬态冲击更敏感，特别适合早期微弱故障检测。

关键技术实现依托FIR带通滤波器组构建二叉树结构。这种设计通过多级滤波将信号分解到不同频带，每个子带独立计算峭度值，最终形成谱峭度图。FIR滤波器因其线性相位特性，能保证各频带信号不失真，而二叉树结构则大幅提升了计算效率，满足工业现场实时监测需求。

实际应用中，算法通过分析轴承振动信号谱峭度的异常峰值，可准确判断故障类型。例如内圈故障通常表现为特定转频的高峭度值，而润滑不良则会导致宽频带峭度升高。该方法已成功应用于风机、电机等设备的预测性维护，显著提高了故障检出率。