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在实际工程应用中,进行离散频谱分析的误差主要来自于两方面:首先是离散频谱分析方法本身存在有误差,主要包括频域的离散化和窗平移引起的频率和相位的偏移、加窗截断而又非整周期采样导致能量泄漏等。对于这种误差,国内外学者已经提出了各种不同的离散频谱校正方法来进行校正,并取得了很高的分析精度。其次是实际工程应用中所测得的振动信号常常伴随着随机噪声,给离散频谱分析技术的结果带来了很大误差,即使利用各种频谱校正方法进行补偿,相比未引入噪声前的分析精度,其误差仍大为增加,此时校正方法相关参数的选择对于误差也有影响。
对于离散频谱校正方法的综合相位差校正法,真实频率、相位和幅值的校正精度主要取决于归一化频率偏差。受噪声影响,相位差取值错误容易带来频率、相位和幅值估计的很大误差。
通过理论研究,提出了离散频谱校正方法的综合相位差校正法的改进方法,仿真分析表明改进方法的抗噪能力比原方法强。从理论上推导了高斯白噪声背景下综合相位差校正法的频率、相位和幅值的估计误差统计公式,并通过仿真计算验证推导公式的正确性,分析了影响估计精度的因素,为实际应用中选用综合相位差法提供了理论依据。
采用改进的离散频谱综合相位差校正法提高了变速器故障诊断中解调谱和细化谱的精度。利用离散频谱校正方法的FFT+FT谱连续细化分析傅立叶变换校正法提高了索力测试中斜拉索固有频率的提取精度,从而提高了索力测试的精度。