[發(fā)明專(zhuān)利]一種馬爾可夫故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410384078.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104156591B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左云波;蔣章雷;徐小力;吳國(guó)新;谷玉海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11369
• 代理人: 賀持緩

1.一種馬爾可夫故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法，該方法基于1.5維譜頻帶能量均值實(shí)現(xiàn)，其包括以下步驟：

(1)利用轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)x_w(n)＝{x₁,...x_N}，其中，N代表每組數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),w代表數(shù)據(jù)組別，w＝1，表示正常運(yùn)行狀態(tài)；

(2)利用轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備故障的輕度故障程度、中度故障程度和重度故障程度三種故障程度，并利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)在三種故障下的振動(dòng)信號(hào)x_w(n)＝{x₁,...x_N}，其中，N代表每組數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；w＝2、3、4代表數(shù)據(jù)組別，w＝2代表輕度故障程度狀態(tài)，w＝3代表中度故障程度狀態(tài)，w＝4代表重度故障程度狀態(tài)；

(3)計(jì)算所有振動(dòng)信號(hào)x_w(n)中每組振動(dòng)信號(hào)的1.5維譜；

(4)計(jì)算各組振動(dòng)信號(hào)的1.5維譜頻帶能量均值

S‾w,3x=1NΣr=1NSw,3x(ωr),]]>

式中，S_w,3x(ω_r)為振動(dòng)信號(hào)的1.5維譜；ω_r代表頻率，r＝1,2,...N,N為正整數(shù)；

(5)獲得頻帶能量區(qū)間：根據(jù)1.5維譜頻帶能量均值對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備故障的三種故障程度進(jìn)行量化，獲得劃分故障狀態(tài)的頻帶能量區(qū)間：頻帶能量均值數(shù)值在區(qū)間的狀態(tài)分類(lèi)為正常運(yùn)行狀態(tài)，記為狀態(tài)1；頻帶能量均值數(shù)值在區(qū)間的狀態(tài)分類(lèi)為輕度故障狀態(tài)，記為故障狀態(tài)2；頻帶能量均值數(shù)值在區(qū)間的狀態(tài)分類(lèi)為中度故障狀態(tài)，記為故障狀態(tài)3；頻帶能量均值數(shù)值在區(qū)間的狀態(tài)分類(lèi)為重度故障狀態(tài)，記為故障狀態(tài)4；頻帶能量均值數(shù)值在區(qū)間的狀態(tài)分類(lèi)為破壞狀態(tài)，記為故障狀態(tài)5；記狀態(tài)序列為：{S₁,S₂,...S_n}，n為狀態(tài)數(shù)目，為正整數(shù)；狀態(tài)空間E＝{1,2,...,5}；

(6)采集實(shí)際旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，對(duì)該振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行步驟(3)至步驟(4)的操作，得到各組振動(dòng)信號(hào)的1.5維譜頻帶能量均值，結(jié)合步驟(5)給出的頻帶能量區(qū)間，獲得實(shí)際旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)序列：{S₁,S₂,...S_n}；

(7)利用馬爾可夫鏈對(duì)實(shí)際旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)。