數字濾波的截止角頻率由用戶配置,考慮到信號分析模塊的資源限制和實際需求,將巴特沃斯濾波器的階數固定為10階。故對不同的截止角頻率,需要在濾波操作之前構造遞歸模型中的濾波器參數序列ak,bi。構造該參數序列的過程采用雙線性變換法,即先根據配置的截止角頻率獲得所需10階巴特沃斯模擬濾波器H(s),再利用S域和Z域的雙線性變換獲得數字濾波器系統函數H(z),從而確定數字濾波的差分方程所需的參數。信號分析模塊數字濾波總體流程,數字濾波后得到的信號序列Y(n)將用于下一步處理。 截止頻率可配置的數字濾波總體流程,同步重采樣的引入和實現風力發電機的振動信號具有明確的周期性,其頻譜能量的離散分布,集中在轉速的1/2、1、2、3倍等頻率點。發電機在正常運轉時,其轉速在嚴格意義上是波動的,特別在升、降速階段尤其明顯,這些狀態下對應的振動信號屬于非平穩信號,并不直接滿足傅立葉變換對信號的平穩性要求,因此并不適合用常規的頻譜分析法進行分析。 信號采集板對振動信號采用等時差采樣,若對此等時差采樣獲得的振動信號直接進行FFT,相當于默認振動信號屬于平穩信號,但由于其轉速波動的實際情況,所得到的頻譜會有頻域泄露的問題,即倍頻點處的信號的部分能量泄露到整個頻譜,造成特征點處的測量值比真實值偏小。