无转速同步下叶片同步振动参数辨识误差修正
Error Revising of Blade Synchronous Vibration Parameters Identification Based on Blade Tip Timing without Once-Per Revolution Sensor
郭沛铉 1牛广越 1傅骁 1段发阶 1支烽耀 1吴靓昕 2蒋佳佳1
作者信息
- 1. 天津大学 精密测试技术及仪器全国重点实验室,天津 300072
- 2. 中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002
- 折叠
摘要
叶片振动非接触在线测量是保障大型旋转机械健康高效运行的重要环节,振动参数的精确辨识是叶片振动高精度测量的关键.无转速同步下,传统基于叶尖定时的叶片同步振动参数辨识方法忽略了叶片振动带来的时间误差,直接影响了参数辨识精度.为修正无转速同步下的叶片同步振动周向傅里叶拟合误差,提出了一种改进的叶片同步振动参数高精度辨识方法.利用叶片振动角位移,修正叶片到达时刻,优化传感器之间的振动位移差测量模型,提高了叶片振动幅值及振动倍频的辨识精度.开展了仿真和实验验证,二者结果一致性良好,在振动倍频值10、6、5处,改进方法与传统方法相比,信号恢复精度分别提高11.79 μm、5.21 μm、3.26 μm,所提方法具有良好的误差修正效果.
Abstract
The non-contact online measurement of blade vibration is an important link to ensure the healthy and efficient operation of large rotating machinery,and the accurate identification of vibration parameters is the key to the high precision measurement of blade vi-bration.The traditional method of blade synchronous vibration parameter identification based on blade tip timing without once-per revo-lution sensor ignores the time error caused by blade vibration,which direct affects the accuracy of parameter identification.In order to revise the circumferential Fourier fitting error of blade synchronous vibration without once-per revolution sensor,an improved high-preci-sion identification method of blade synchronous vibration parameters is proposed.By using the blade vibration term,the arrival time of the blade is modified,and the measurement model of vibration displacement difference between sensors is optimized,which improves the identification accuracy of blade vibration amplitude and engine order.Numerical simulation and experimental research are carried out and show good consistency.When engine order is 10,6 and 5 respectively,the signal recovery accuracy of the improved method is 11.792 μm,5.214 μm and 3.264 μm higher than those of traditional method and the proposed method has a good error revise effect.
关键词
叶尖定时/叶片振动/转速同步/误差修正/参数辨识Key words
blade tip timing/blade vibration/once-per revolution/error revising/parameters identification引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金项目(52205573)
国家自然科学基金项目(U2241265)
国家自然科学基金项目(92360306)
国家自然科学基金项目(62231011)
中国博士后科学基金项目(2022M720106)
天津大学科技创新领军人才培育"启明计划"项目(2024XQM-0012)
精密测试技术及仪器全国重点实验室(天津大学)青年教师科研启动项目(Pilq2304)
国家科技重大专项(J2022-V-0005-0031)
航空科学基金项目(2022Z060048001)
青年人才托举工程项目(2021QNRC001)
装备预研教育部联合基金项目(8091B022144)
出版年
2024
国家科技期刊平台
NSTL
万方数据