MATLAB Vold-Kalman滤波阶次跟踪工具包

资 源 简 介

本MATLAB工具包实现基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪算法，专用于旋转机械振动分析。可在非平稳转速条件下精准提取特定阶次成分，支持多阶次同步跟踪与振动特征重构，适用于变工况故障诊断与动态信号处理。

详 情 说 明

基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪分析工具包

项目介绍

本项目实现了基于Vold-Kalman滤波算法的阶次跟踪功能，专门针对旋转机械振动信号分析需求开发。在非平稳转速工况下，传统频谱分析方法难以有效提取与转速相关的振动特征。本工具通过先进的滤波算法，能够准确估计和提取特定阶次成分，实现转速变化条件下的振动特征分离与重构，为旋转机械故障诊断和动力学特性分析提供有力支持。

功能特性

• 多阶次同步跟踪：同时跟踪多个目标阶次，提高分析效率
• 自适应滤波处理：根据转速变化自动调整滤波器参数，保证跟踪精度
• 阶次切片提取：生成指定阶次的转速-幅值关系曲线
• 三维阶次谱图：构建转速-频率-幅值三维图谱，直观显示振动特征
• 正交分量解耦：采用多阶次正交分量解耦算法，避免阶次间相互干扰
• 幅值包络分析：提供阶次振幅包络曲线，便于故障特征监测

使用方法

输入数据准备

• 振动信号数据：时域波形数据，支持多通道输入
• 转速脉冲信号：TTL脉冲序列或键相器信号
• 阶次设置参数：目标阶次列表、带宽因子、滤波阶数等
• 采样参数：采样频率与转速映射关系

分析流程

1. 配置分析参数（目标阶次、带宽因子等）
2. 输入振动信号和转速脉冲数据
3. 执行阶次跟踪分析
4. 查看和导出分析结果

输出结果

• 各目标阶次的时域重构信号
• 阶次切片数据（转速-幅值关系曲线）
• 阶次谱图（转速-频率-幅值三维图谱）
• 阶次振幅包络曲线

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上）
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件实现了阶次跟踪分析的核心功能，包括振动信号与转速信号的同步处理、Vold-Kalman滤波器参数计算、多阶次分量解耦运算、时域重构信号生成以及阶次特征图谱绘制等关键算法模块。该文件整合了完整的分析流程，用户可通过配置相应参数快速完成旋转机械振动特征的提取与分析。