Es wird in dieser Arbeit gezeigt, dass sich die Chirp-z-Transformation (CZT) und das

Zeropadding-Verfahren (ZP), kombiniert mit der Anwendung geeigneter Fensterfunktionen,

zur Bestimmung der Größen von Spannungs- und Stromsignalen bezüglich der

Zuverlässigkeit bei kurzen Messzeiten eignen. Die allgemeinen Bedingungen für die

Anwendung der CZT bzw. des ZP bei reellen Multifrequenz-Signalen unter dem Einsatz der

Fensterfunktionen dargestellt. Der Einfluß eines reellen weißen Rauschsignals auf die

geschätzten Größen eines reellen Multifrequenz-Signals wurde untersucht.

Das TDA-Verfahren wird zur Verarbeitung der harmonischen Komponenten der

Ausgangssignale eines Frequenzumformers untersucht. Zur Detektion und Messung der

interharmonischen Komponenten wird ein digitales Differenz-Filter vorgestellt. Die

Anwendbarkeit des TDA-Verfahrens und des digitalen Differenz-Filters wird durch die

Ergebnisse aus Simulationen und praktischen Anwendungen gezeigt.

Virtuelle Instrumente wurden zur Fehldiagnose und Schwingungsanalyse an

Planetengetrieben entwickelt. Die praktischen Anwendungen zeigen, dass das Spektrum der

demodulierten hochfrequenten mechanischen Schwingungen – Hüllkurvenspektrum – eine

spektrale Struktur bei den Frequenzen enthält, die mit den Fehlern auf Innenring- oder

Außenringlaufbahn in Verbindung stehen.

It will be shown that the chirp-z-transform and zero-padding, combined with a appropriate

window, are suitable for the estimation of the parameters of the voltage and current signals

with moderate computational complexity. Through the analysis of the spectral interference in

the discrete time Fourier transform the conditions for the simultaneous use of the windows

and the chirp-z-transform or zero-padding will be presented. The statistical errors of the

estimations will be discussed.

The time domain averaging will be here investigated to process harmonic components in the

output signals of frequency converters. For the detection and measurement of interharmonics

a digital difference-filter will be proposed. Simulations and field test results are provided to

illustrate the utility of the time domain averaging and the difference-filter.

Based on the analysis of the faults of gears and rolling bearings the virtual instruments for the

fault diagnosis and vibration analysis in epicyclic gearboxes are developed. The practical

applications show that the spectrum of the demodulated high-frequency vibration – envelope

spectrum – contains a pattern of spectral lines at frequencies which can be related to the faults

on the inner or outer race of rolling bearings.