[发明专利]一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法

权利要求书

1.一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法，包含以下步骤：

步骤一：针对齿轮箱的某一部件，选取与该部件相关的正常状态下的特征参数样本数据X，将特征参数样本数据X标准化，得到均值μ_j、标准差σ_j以及标准化后的特征参数样本数据X′，计算标准化后的特征参数样本数据X′的协方差矩阵R；

步骤二：根据得到的协方差矩阵R，计算标准化后的特征参数样本数据X′的马氏距离D₀；

步骤三：计算马氏距离D₀的均值μ_D和标准差σ_D，根据k倍σ原则确定马氏距离的阈值T_D；

步骤四：设定阈值所对应的健康度值为0.5，计算确定归一化函数参数a的取值；

步骤五：针对实时监测得到的特征参数实测数据Y，利用所述均值μ_j、标准差σ_j将特征参数实测数据Y标准化，得到标准化后的特征参数实测数据Y′，利用所述协方差矩阵R计算标准化后的特征参数实测数据Y′的马氏距离D，利用所述归一化函数参数a通过归一化函数将马氏距离D映射为健康度值HI。

2.根据权利要求1所述的一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法，其特征在于所述步骤一中数据标准化的方法如下：

步骤1.1、计算特征参数样本数据X中各列的均值μ_j和标准差σ_j：

μj=1nΣi=1nxij,σj=1nΣi=1n(xij-μj)2,]]>

其中n为样本量，x_ij代表特征参数样本数据中第j列第i行数据；

步骤1.2、根据均值μ_j和标准差σ_j将特征参数样本数据标准化：得到标准化后的正常状态下的特征参数样本数据X′。

3.根据权利要求1所述的一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法，其特征在于所述步骤一中协方差矩阵R的计算公式为：

R(i,j)＝cov(X′_i,X′_j)，

其中X′_i和X′_j分别为标准化后的正常状态下的特征参数样本数据X′的第i列和第j列。

4.根据权利要求1所述的一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法，其特征在于所述步骤二中马氏距离D₀的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种用于评估齿轮箱各部件健康状态的方法，其特征在于所述步骤三中均值μ_D的计算公式为：标准差σ_D的计算公式为：