引用本文:卞启龙,王虹,李雪晴,周宁宁,何田.基于声信号时频特征的空间飞轮轴承状态识别方法[J].上海航天,2024,41(6):79-87.
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基于声信号时频特征的空间飞轮轴承状态识别方法
卞启龙1,王虹2,李雪晴3,周宁宁2,何田1
1.北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 100191;2.北京控制工程研究所,北京 100094;3.北京飞机维修工程有限公司,北京 100624
摘要:
空间飞轮多次由于轴承保持架摩擦故障导致失效,影响航天器的在轨安全运行和寿命。因此在飞轮地面性能测试中评估飞轮轴承保持架摩擦状态非常重要。由于保持架在正常运转中也有摩擦,如何辨识保持架摩擦情况下的健康状态成为一个亟须解决的问题。针对该问题,本文提出了一种基于时频特征的飞轮轴承保持架声诊断方法。首先,利用地面测试实验台获得飞轮升速过程中的噪声信号;其次,利用三维瀑布图对保持架摩擦类型进行鉴别,获得升速过程中飞轮辐射的大能量摩擦噪声数据;然后,对大能量摩擦噪声数据进行时频分析,构建可以反映飞轮摩擦稳定性的特征参数;最后使用熵权Topsis法构建综合评价指标。多个飞轮的应用结果表明:所提的轴承健康状态识别方法具有较高的准确率,可为飞轮地面测试和筛选提供有效指导。
(1.School of Transportation Science and Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China;2.Beijing Control Engineering Research Institute,Beijing 100094,China;3.Beijing Aircraft Maintenance Engineering Company,Beijing 100624,China)

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