[發(fā)明專利]基于周期指導(dǎo)組稀疏模型的滾動軸承故障診斷方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110650227.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113295420B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李繼猛;黎芷昕;張金鳳;陶金鑫;李強;成星
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種基于周期指導(dǎo)組稀疏模型的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于，包括：

獲取滾動軸承的振動信號；

根據(jù)所述振動信號確定所述振動信號的增強包絡(luò)；

根據(jù)所述增強包絡(luò)和所述振動信號確定增強包絡(luò)自相關(guān)函數(shù)；

根據(jù)所述增強包絡(luò)自相關(guān)函數(shù)確定軸承故障沖擊周期估計值；所述根據(jù)所述增強包絡(luò)自相關(guān)函數(shù)確定軸承故障沖擊周期估計值，具體包括：根據(jù)所述滾動軸承的節(jié)圓直徑、滾動體數(shù)量、滾動體直徑、接觸角和旋轉(zhuǎn)頻率確定故障特征頻率理論值；根據(jù)采樣頻率和所述故障特征頻率理論值確定軸承故障沖擊周期理論值；根據(jù)所述軸承故障沖擊周期理論值和所述增強包絡(luò)自相關(guān)函數(shù)的極大值點確定軸承故障沖擊周期估計值；

根據(jù)所述軸承故障沖擊周期估計值構(gòu)建二進制周期序列；

將所述二進制周期序列嵌入彈性網(wǎng)作為約束條件，將L_0.5范數(shù)作為懲罰函數(shù)，根據(jù)所述振動信號構(gòu)建組稀疏模型；所述組稀疏模型為：

其中，x^*為組稀疏模型，R^N表示歐式空間；y表示振動信號，x是組稀疏模型輸出的降噪結(jié)果，λ為第一正則化參數(shù)，γ為第二正則化參數(shù)，ψ為索引集，ψ＝{1,2,...,N}，θ(x,B,n)為彈性網(wǎng)函數(shù)，ξ是彈性網(wǎng)平衡參數(shù)，||·||表示范數(shù)，表示非凸罰函數(shù)，c是控制懲罰項非凸度的常數(shù)，K為二進制周期序列B的長度，B_k表示二進制周期序列B中的第k個數(shù)值；x_n+k表示降噪結(jié)果x中的第n+k個數(shù)值，n表示數(shù)據(jù)x的索引值；

將所述振動信號輸入所述組稀疏模型，確定降噪信號；

對所述降噪信號進行增強包絡(luò)解調(diào)確定滾動軸承故障特征信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于周期指導(dǎo)組稀疏模型的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于，所述將所述振動信號輸入所述組稀疏模型，確定降噪信號，具體包括：

將所述振動信號輸入所述組稀疏模型，利用優(yōu)化最小算法對所述組稀疏模型進行迭代求解，確定降噪信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于周期指導(dǎo)組稀疏模型的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于，所述對所述降噪信號進行增強包絡(luò)解調(diào)確定滾動軸承故障特征信息，具體包括：

對所述降噪信號進行增強包絡(luò)解調(diào)確定所述降噪信號的增強包絡(luò)；

對所述降噪信號的增強包絡(luò)進行傅里葉變換確定所述降噪信號的解調(diào)包絡(luò)譜；

根據(jù)所述解調(diào)包絡(luò)譜確定滾動軸承故障特征信息。