[发明专利]一种高阶累积量特征提取方法适用性的判断方法

权利要求书

1.一种高阶累积量特征提取方法适用性的判断方法，该方法主要用于对1.5维谱特征提取方法在故障趋势预测中适用性的判断方法，其包括以下步骤：

(1)采用转子实验台模拟机械设备正常运行状态，利用现有数据采集设备采集转子实验台在正常运行状态下的振动信号x_w(n)＝{x₁,...x_N}，其中，N代表每组数据个数，w代表数据组别，w＝1；

(2)利用转子实验台模拟机械设备在某一种故障下的轻度故障程度、中度故障程度和重度故障程度三种故障程度，并利用现有数据采集设备采集转子实验台在三种故障程度下的振动信号x_w(n)＝{x₁,...x_N}，其中，N代表每组数据个数；w代表数据组别，w＝2、3、4，分别代表轻度故障程度状态、中度故障程度状态以及重度故障程度状态；

(3)计算所有振动信号中每组振动信号1.5维谱；

(4)假设机械设备正常运行状态下振动信号的1.5维谱的最大值为S₁，机械设备轻度故障程度、中度故障程度、重度故障程度状态下的1.5维谱的最大值分别为S₂、S₃和S₄，当1.5维谱的最大值满足下式：

S2-S1S1≥50%,]]>

则判断为1.5维谱特征提取方法对于机械设备故障劣化具有敏感性；若1.5维谱的最大值满足S₁＜S₂＜S₃＜S₄，则判断为1.5维谱特征提取方法对于机械设备故障劣化具有趋势性；同时满足敏感性和趋势性的特征提取方法适用于该故障的机械设备故障趋势预测。

2.如权利要求1所述的一种高阶累积量特征提取方法适用性的判断方法，其特征在于：所述步骤(3)中，每组振动信号1.5维谱的计算步骤如下：

Ⅰ)将所有振动信号的每组数据中N个数据都分为K段，每段M个数据，每段数据作为一个记录；

Ⅱ)对每一个记录进行去均值，再计算三阶累积量对角切片，得到三阶累积量对角切片平均值；

Ⅲ)对三阶累积量对角切片平均值做一维傅里叶变换，得到振动信号的1.5维谱S_w,3x(ω_r)为：

Sw,3x(ωr)=Στ=-∞∞c^w,3x(τ,τ)e-jωτ,]]>

式中，ω_r代表频率，r＝1,2,...N,N为正整数；为三阶累积量对角切片平均值；τ为时延；3x表示三阶累积量。

3.如权利要求2所述的一种高阶累积量特征提取方法适用性的判断方法，其特征在于：所述步骤中Ⅱ)中，其具体步骤如下：

(a)假设是第i个记录，其中，i＝1,...K，h＝0,1,...M-1；对第i个记录求其三阶累积量对角切片为：

xw,3xi(τ,τ)=1MΣh=M1h=M2xwi(h)xwi(h+τ)xwi(h+τ),]]>

式中，M₁＝max(0,-τ)；M₂＝min(M-1,M-1-τ)，τ为时延；

(b)对所有三阶累积量对角切片求平均值，得到平均值为：

c^w,3x(τ,τ)=1KΣi=1Kcw,3xi(τ,τ).]]>