[發(fā)明專利]利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)行星齒輪箱損傷進(jìn)行早期檢測(cè)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010014396.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN111323219B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程哲;胡蔦慶;李月昊;陳凌;羅鵬;胡蛟;王博政;周洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/021
• 分類號(hào): G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清

1.一種利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)行星齒輪箱損傷進(jìn)行早期檢測(cè)的方法，其特征在于，包括：

步驟S1：通過(guò)安裝于行星齒輪箱外殼的加速度計(jì)獲得健康狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)s₀(t)和待檢狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)s_u(t)，得到降噪后健康狀態(tài)和待檢狀態(tài)下的時(shí)域信號(hào)x₀(t)和x_u(t)；

步驟S2：針對(duì)降噪后的健康時(shí)域信號(hào)x₀(t)，利用K-奇異值分解法構(gòu)建時(shí)域信號(hào)的自適應(yīng)超完備冗余字典Ω₀；

步驟S3：使用所述超完備冗余字典Ω₀對(duì)時(shí)域信號(hào)x₀(t)進(jìn)行稀疏表示，得到標(biāo)準(zhǔn)稀疏表示系數(shù)向量δ₀；

步驟S4：使用所述超完備冗余字典Ω₀對(duì)時(shí)域信號(hào)x_u(t)進(jìn)行稀疏表示，得到待檢稀疏表示系數(shù)向量δ_u；

步驟S5：采用改進(jìn)的Z-test雙樣本一致性檢驗(yàn)算法進(jìn)行一致性檢測(cè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稀疏表示系數(shù)向量δ₀和待檢稀疏表示系數(shù)向量δ_u進(jìn)行一致性檢測(cè)，得到一致性檢測(cè)值Z_0u；所述一致性檢測(cè)值Z_0u為:

式中，為系數(shù)向量δ₀的標(biāo)準(zhǔn)差,為系數(shù)向量δ_u的標(biāo)準(zhǔn)差，為系數(shù)向量δ₀的均值，為系數(shù)向量δ_u的均值，A為系數(shù)向量δ₀和δ_u的樣本數(shù)之和；

步驟S6：將一致性檢測(cè)值Z_0u與預(yù)先設(shè)定的閾值Z_th進(jìn)行比較，得到檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)行星齒輪箱損傷進(jìn)行早期檢測(cè)的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，對(duì)原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行平滑濾波與時(shí)域同步平均信號(hào)預(yù)處理，得到降噪后健康狀態(tài)和待檢狀態(tài)下的時(shí)域信號(hào)x₀(t)和x_u(t)；

x₀(t)＝f(g(s₀(t)),r₀(t))，x₀＝{x_0i}，i＝1,2,...,N

x_u(t)＝f(g(s_u(t)),r_u(t))，x_u＝{x_ui}，i＝1,2,...,N

式中，r₀(t)為健康狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速信號(hào)，r_u(t)為待檢狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)行星齒輪箱損傷進(jìn)行早期檢測(cè)的方法，其特征在于，所述步驟S6中，如果Z_0uZ_th，那么可以判斷行星齒輪箱存在早期損傷；如果Z_0u≤Z_th，可以判斷行星齒輪箱處于健康狀態(tài)。