[發(fā)明專利]第二類三階張量分解方法、裝置及其軸承故障檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211534418.1
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115935141A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊博淙;張飛斌;孟力;楊康定;王飛彪;詹鎧源
• 申請（專利權(quán)）人: 賽騰機(jī)電科技(常州)有限公司
• 主分類號: G06F18/00
• 分類號: G06F18/00;G06F18/213;G06F17/16;G01M13/045
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

1.一種第二類三階張量分解方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：獲取多通道的振動加速度信號x₁，x₂，…，x_c；

步驟S2：根據(jù)所述振動加速度信號x₁，x₂，…，x_c構(gòu)建多通道三階張量信號其中，I₁為所述多通道三階張量的第一階、I₂為所述多通道三階張量的第二階和I₃為所述多通道三階張量的第三階；

步驟S3：構(gòu)建高階張量第二類乘法以及轉(zhuǎn)置的計(jì)算模型，假設(shè)m階張量以及n階張量根據(jù)預(yù)設(shè)的所述m階張量A和所述n階張量B構(gòu)建第二類乘法計(jì)算公式，并獲取新張量C，第二類乘法計(jì)算公式為：

其中，I_m+1-r＝J_r，r＝1,2,…,s，且所述新張量C為K階張量s為所述m階張量A的后s階的所有維數(shù)與所述n階張量B的前s階的所有維數(shù)對應(yīng)相等的個(gè)數(shù)，k表示所述張量C的第幾階維數(shù)、I表示所述張量A的第幾階維數(shù)和J表示所述張量B的第幾階維數(shù)；

獲取所述m階張量轉(zhuǎn)置：

步驟S4：對所述多通道三階張量信號進(jìn)行第二類張量奇異值分解，獲取張量U、張量S和張量V，獲取所述張量U、所述張量S和所述張量V步驟包括：

基于展開法則對所述三階張量信號進(jìn)行展開得到矩陣X，對所述矩陣X進(jìn)行奇異值分解，得到矩陣U、矩陣S和矩陣V；

基于折疊法則分別對所述矩陣U、所述矩陣S和所述矩陣V重建，獲取所述張量所述張量和所述張量

步驟S5：根據(jù)所述高階張量第二類乘法以及轉(zhuǎn)置的計(jì)算模型和所述張量所述張量和所述張量對所述三階張量信號進(jìn)行重構(gòu)，獲取多個(gè)分量信號。

2.如權(quán)利要求1所述的第二類三階張量分解方法，其特征在于，所述步驟S2采用堆疊法將所述振動加速度信號x₁，x₂，…，x_c構(gòu)建為多通道三階張量信號

3.如權(quán)利要求1所述的第二類三階張量分解方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述展開法則包括：假設(shè)所述三階張量對所述三階張量正面切片，第一個(gè)切片為a1，第二個(gè)切片為a2，第n個(gè)切片為an；將所有的切片a1，…，an按照切片的次序從左到右進(jìn)行拼接，展開形成一個(gè)I×J的矩陣A，所述三階張量展開公式如下：

4.如權(quán)利要求1所述的第二類三階張量分解方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述折疊法則包括：將所述矩陣S截成行數(shù)和列數(shù)分別為I₁和I₂的矩陣；然后按照從左往右的次序以及從前往后的次序折疊成三階張量所述矩陣S折疊公式如下：

其中，i＝i₁，j＝i₃+(i₂-1)Ι₃，i₁＝{1,2,…,Ι₁}，i₂＝{1,2,…,Ι₂}，i₃＝{1,2,…Ι₃}；

將所述矩陣V折疊成四階張量所述矩陣V的折疊公式如下：

其中，i＝i₁+(i₂-1)Ι₃，j＝i₄+(i₃-1)Ι₃，i₁＝i₄＝{1,2,…,Ι₃}，i₂＝i₃＝{1,2,…,Ι₂}。

5.如權(quán)利要求1所述的第二類三階張量分解方法，其特征在于，在所述步驟S5中所述多通道三階張量信號進(jìn)行重構(gòu)的計(jì)算公式為：

其中，張量的偽對角元素稱為奇異值。