[發明專利]一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法

在審

• 申請號: 201710029729.5
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN108303249A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 尚志武;常祝;周昕宇;劉鎮武;廖湘湘;周湘平;李成;耿瑞
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：建立齒輪箱傳動系統的振動信號和驅動電機的電流信號的耦合模型，計算得出故障邊帶特征的電信號殘差向量信號。

2.根據權利要求1所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述建立齒輪箱傳動系統的振動信號和驅動電機的電流信號的耦合模型步驟，其具體為：

(1)建立齒輪箱傳動系統的振動信號的非線性集總參數模型。

(2)建立驅動電機的電流信號的等效二相電機。

(3)建立齒輪箱齒輪傳動系統的振動信號和驅動電機的電流信號的耦合模型。

(4)使用時間步長積分法和單側正常接觸算法對耦合模型進行迭代求解，得到耦合電信號。

3.根據權利要求1所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述計算得出故障邊帶特征的電信號殘差向量信號步驟，其具體為：

(1)耦合電信號帶通濾波。

(2)耦合電信號初次相位補償。

(3)Savitzky-Golay時間序列法對耦合信號平滑濾波。

(4)邏輯加權衍生動態時間規整算法對耦合電信號進行處理。

(5)得出故障邊帶特征的電信號殘差向量信號。

4.根據權利要求2所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述建立齒輪箱的驅動電機電流信號和傳動系統振動信號的耦合模型的步驟(1)中，齒輪箱傳動系統的振動信號的非線性集總參數模型，該模型通過將齒輪簡化為隨時間變化的非線性彈簧連接的剛性氣缸，轉軸模擬為二節點單元，軸承模擬為附加集總剛度單元，從而建立振動信號的非線性集總參數模型。

5.根據權利要求2所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述建立齒輪箱的驅動電機電流信號和傳動系統振動信號的耦合模型的步驟(2)中，驅動電機的電流信號的等效二相電機是采用克朗變換將靜子電流信號系轉換為動子d-q模型建立。

6.根據權利要求2所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述建立齒輪箱的驅動電機電流信號和傳動系統振動信號的耦合模型的步驟(3)中，齒輪箱齒輪傳動系統的振動信號和驅動電機的電流信號的耦合模型是非線性一階差分動態耦合關系。

7.根據權利要求3所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述計算得出故障邊帶特征的電信號殘差向量信號步驟(4)中，邏輯加權衍生動態時間規整算法是將邏輯權重函數和坡度加權函數應用于動態時間規整算法之中。

8.根據權利要求3所述的一種用于齒輪箱電信號殘差信號的提取方法，其特征在于，所述計算得出故障邊帶特征的電信號殘差向量信號步驟(4)中，邏輯加權衍生動態時間規整算法計算公式：

其中：。

9.一種用于齒輪箱電信號故障特征提取的裝置，其特征在于，包括驅動的電機電信號測量模塊、信號耦合模塊和電信號殘差向量信號計算模塊。

10.根據權利要求9所述一種用于齒輪箱電信號故障特征提取的裝置，其特征在于，所述驅動電機的電流信號模塊具有電流信號輸出端口，電流信號輸出端口將電流信號傳遞到信號耦合模塊。

11.根據權利要求9所述一種用于齒輪箱電信號故障特征提取的裝置，其特征在于，所述信號耦合模塊具有信號耦合功能，輸出耦合信號到電信號殘差向量信號計算模塊。

12.根據權利要求9所述一種用于齒輪箱電信號故障特征提取的裝置，其特征在于，所述電信號殘差向量信號計算模塊內置有齒輪箱電信號故障特征提取算法程序，將耦合模塊的耦合信號計算處理得到電信號殘差向量信號。