[發明專利]一種基于多域特征提取和相關補償距離的滾動軸承性能評估方法

在審

• 申請號: 202010835575.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112084885A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王曉東;羅亭;吳建德;馬軍;李卓睿;李祥
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q10/06;G06F17/10;G01M13/045
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 王鵬飛

1.一種基于多域特征提取和相關補償距離的滾動軸承性能評估方法，其特征在于：

Step1：對采集到的振動信號進行時域、頻域及時頻域的特征提取并形成多域特征矩陣；

Step2：對提取的特征矩陣運用Laplacian Score算法進行數據降維，提取包含故障信息最多的敏感特征；

Step3：將最終包含故障信息最多的敏感特征樣本中的故障信號與正常信號進行相關距離計算，并計算故障信號的補償距離，則相關距離和補償距離之和為相關補償距離；

Step4：通過相關補償距離大小對信號是否故障進行判斷，即可判斷滾動軸承的性能退化情況。

2.根據權利要求1所述的基于多域特征提取和相關補償距離的滾動軸承性能評估方法，其特征在于所述Step1中時頻域特征提取具體為：將原始待測信號進行EMD分解得到多個IMF分量，將IMF分量與原始信號進行相關系數計算，并設定閾值，將相關系數小于設定閾值的IMF分量去除，同時求解剩余IMF分量的能量值及奇異值，并標準化，再計算能量熵及奇異值熵。

3.根據權利要求1所述的基于多域特征提取和相關補償距離的滾動軸承性能評估方法，其特征在于所述Step2中Laplacian Score算法進行數據降維具體為：

Step2.1：構造一個具有m個節點的近鄰圖G，第i個節點對應于x_i，如果x_i是x_j最近的k個鄰點之一或者x_j是x_i的最近的k個近鄰點之一，則節點i和j之間進行近鄰點連接；

Step2.2：如果節點i和j之間有連接，那么賦予該連接一個權重t為常數，否則權重S_ij＝0；

Step2.3：對于第r個特征，做以下定義：

f_r＝[f_r1,f_r2,…f_rm]^T,D＝SI

I＝(1,1,…,1)^T,L＝D-S

D為對角陣，矩陣L為圖G的拉普拉斯矩陣；

對各個特征進行去均值化處理，得到：

Step2.4：通過下式計算第r個特征的Laplacian Score：

其中，Var(f_r)是第i個特征的方差。