[發明專利]一種機車牽引座裂紋故障狀態識別方法

在審

• 申請號: 202010711991.X
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111753927A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 謝鋒云;閆少石;董建坤;姜永奇;肖乾;劉海濤
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種機車牽引座裂紋故障狀態識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)機車牽引座裂紋故障測試平臺搭建；

(2)數據獲取；

(3)敏感特征提取；

(4)敏感特征模態區間化；

(5)廣義隱馬爾科夫模型訓練；

(6)機車牽引座裂紋故障狀態識別；

所述機車牽引座裂紋故障狀態測試平臺由信號發生裝置、動力輸出裝置、檢測件、采集裝置、信號處理裝置五部分組成；

所述的信號發生裝置包括信號發生器與功率放大器，所述動力輸出裝置為激振器，所述檢測件為機車牽引座，所述采集裝置包括加速度傳感器與數據采集器，所述信號處理裝置為PC機；

所述信號發生器為掃頻信號發生器YE1311，所述功率放大器為YE5873A，所述激振器優選JZK-20，所述檢測件為機車牽引座模型，所述加速度傳感器為CAYD051V，所述數據采集器為YE6231，所述PC端為智能電腦。

2.根據要求1所述的一種機車牽引座裂紋故障狀態識別方法，其特征在于，所述數據獲取的具體步驟為：

根據搭建的所述機車牽引座裂紋故障狀態測試平臺，開啟掃頻信號發生器YE1311的電源，調整掃頻信號發生器YE1311的輸出頻率、電壓等參數，產生相應的振動信號；調整功率放大器YE5873A的放大參數，使振動信號放大到適合激振器JZK-20輸入信號的合適大小，傳入到激振器JZK-20中，激振器JZK-20產生振動，其頂桿與牽引座模型的底板接觸，從而激起模型的振動，加速度傳感器CAYD051V獲取的振動數據，經過數據采集器YE6231的采集接入到PC端，從而完成牽引座裂紋故障狀態測試數據采集。

3.根據要求1所述的一種機車牽引座裂紋故障狀態識別方法，其特征在于，所述敏感特征具體步驟為：

對機車牽引座不同故障狀態的測試數據分別提取時域特征：將峰-峰值、方差和峭度指標記為y₁,y₂,y₃；同時對不同狀態的測試數據進行三層小波包分解，并提取三層小波包分解的八個頻段能量百分比，記為y₄,y₅,y₆,y₇,y₈,y₉,y₁₀,y₁₁。不同狀態的敏感特征量記為：Y_i＝{y₁,y₂,y₃,y₄,y₅,y₆,y₇,y₈,}。

4.根據要求2所述的一種機車牽引座裂紋故障狀態識別方法，其特征在于，所述敏感特征模態區間化的具體步驟為：

所述數據獲取步驟中，根據機車牽引座測試平臺中的信號發生裝置、動力輸出裝置、檢測件、采集裝置、信號處理裝置的誤差傳遞原理，取±5％作為敏感特征值總體誤差，采用模態區間誤差處理方法，對應不同狀態的敏感特征模態區間為其中Y_i＝{y₁,y₂,y₃,y₄,y₅,y₆,y₇,y₈,y₉,y₁₀,y₁₁}；對不同狀態的進行歸一化后，利用Lloyd算法進行編碼，從而得到不同狀態模態區間形式特征向量，形成后續識別模型的輸入訓練數據集與測試數據集。