Разработка методического обеспечения и макетного образца системы обработки виброакустических сигналов для информационно-диагностических комплексов роторных систем

Разработана двухуровневая система контроля вибрации сложных роторных систем (авиационных двигателей) на стационарных и нестационарных режимах эксплуатации. Первый уровень обеспечивает текущий контроль значения вибрационной скорости на роторных гармониках двигателя и их нормирование. Второй уровень предназначен для обнаружения начальных повреждений и дефектов докритических размеров роторных элементов при условии «нормальной» вибрации на основе комплексного использования современных цифровых методов обработки информации. На основе многоуровневой обработки вибрационных и виброакустических сигналов обоснован метод вибрационного контроля и диагностики.
Для первого уровня системы контроля вибрации выполнен синтез, моделирование и анализ цифрового узкополосного следящего фильтра, амплитудно-частотная характеристика которого отвечает требованиям. Синтезированный фильтр с конечной импульсной характеристикой удовлетворяет требованиям по ширине полосы частот пропускания (от 2-3 Гц до 4-5 Гц) и по уровню подавления сигнала вне полосы частот пропускания (минус 30 дБ).

Для второго уровня системы теоретически обосновано использование методов обработки сигналов на основе спектральных и статистических характеристик высших порядков, частотно-временных преобразований, масштабно-временного преобразования и численных характеристик виброакустических сигналов для обработки диагностической информации на стационарных и нестационарных режимах эксплуатации. Предложено комплексное использование методов на основе вейвлет-преобразования и статистических характеристик вибрационных сигналов для повышения чувствительности безразмерных амплитудных характеристик к начальному развитию повреждения.

Разработана и реализована программная модель двухуровневой системы контроля вибрации в виде виртуального прибора в системе графического программирования LabView фірми National Instruments. Разработан макетный образец двухуровневой системы контроля вибрации, технологическое и прикладное программное обеспечение. Разработана методика и проведены лабораторные испытания макетного образца, которые подтвердили его функционирование.