[發明專利]一種基于診斷證據平滑更新的旋轉機械設備故障診斷方法

有效

• 申請號: 201310578506.6
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103617350A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐曉濱;張鎮;劉征
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種基于診斷證據平滑更新的旋轉機械設備故障診斷方法，屬于旋轉機械設備故障檢測與診斷技術領域。

背景技術

在線故障診斷技術是保障旋轉機械設備安全生產和高效運行的有力手段，但是目前情況下，該技術才剛剛起步，在實施過程中還面臨諸多挑戰。由于故障模式及其特征的復雜性和多樣性，傳統的基于單傳感器的信息處理方法已不能勝任故障的檢測和診斷，要想實現實時診斷并提高故障確診率，采用多傳感器增大診斷信息量勢在必行。信息融合中的證據理論及方法以其在不確定性的表示、量測和融合等方面具有的優勢，成為故障診斷領域中逐步被重視的一種方法。在已有的基于證據理論的各種融合診斷方法，如文獻《基于模糊故障特征信息的隨機集度量信息融合診斷方法，電子與信息學報》中提出的診斷證據獲取及融合方法，由于只采用當前診斷證據判定故障，沒有考慮當前診斷證據與歷史及未來診斷證據之間的變化趨勢及關系，必將使得最終的診斷決策缺乏足夠的準確性和可靠性。

發明內容

本發明的目的在于，所提出的一種基于診斷證據平滑更新的旋轉機械設備故障診斷方法，將當前時刻診斷證據、歷史及未來時刻診斷證據進行更新融合，利用得到的當前時刻更新后的診斷證據做出診斷決策，從而使得診斷結果更加準確與可靠。

本發明提出的一種基于診斷證據平滑更新的旋轉機械設備故障診斷方法，包括以下各步驟：

（1）設定旋轉機械設備的故障集合為Θ＝{F₀,F₁,…,F_j,…,F_N}，F_j代表旋轉機械設備的第j種故障(j＝0,1,…,N)，則共有N+1種故障。

（2）通過診斷證據生成方法，可在第k個時刻(k=1,2,3,…)，獲得旋轉機械設備的診斷證據為E_k＝(m_k(F₀),m_k(F₁),…,m_k(F_j),…,m_k(F_N),m_k(Θ))，其中m_k(F_j)表示在k時刻，對第j種故障發生的信度賦值，m_k(Θ)表示對故障集合的信度賦值，則E_k為這些信度賦值構成的一個信度賦值向量，并有1-(m_k(F₀)+m_k(F₁)+…+m_k(F_j)+…+m_k(F_N))＝m_k(Θ)。

（3）基于步驟（2）獲得的診斷證據，通過線性加權診斷證據融合規則，用第k個時刻診斷證據對歷史診斷證據進行平滑更新，從而獲得k時刻更新后的診斷證據E_1:k＝(m_1:k(F₀),m_1:k(F₁),…,m_1:k(F_j),…,m_1:k(F_N),m_1:k(Θ))，其中1:k表示E_1:k是融合從1到k時刻所有的診斷證據得到的，具體步驟如下：

（3-1）當k＝1時，更新后的診斷證據為

E_1:1＝E₁

亦即更新后的診斷證據即為該時刻獲得的診斷證據；

（3-2）當k≥2時，更新后的診斷證據向量E_1:k，其各元素取值由以下式(1)和(2)給出

m_1:k(A)＝α_km_1:k-1(A)+β_km_k(A|B)??A,B∈Θ????(1)

m_1:k(Θ)＝1-Σ_A∈Θm_1:k(A)????(2)