[发明专利]在线测量往复机械传动链间隙量的方法及装置

权利要求书

1.一种在线测量往复机械传动链间隙量的方法，其特征在于，包括：

采集反映往复机械传动链状态的多传感间接测量信号；

对所述多传感间接测量信号进行预处理，以去除其中的背景噪声；

针对预处理后的多传感间接测量信号，分别从时域、频域和时频域提取多域特征参数；

对所述多域特征参数依次进行信度评价、特征筛选和信息融合，以获取融合特征参数；

将获取的融合特征参数及离线间隙观测量输入至虚拟传感模型，建立表征所述多传感间接测量信号与传动链间隙量间的非线性关系；

根据实时采集的多传感间接测量信号获取新的融合特征参数，并将所述新的融合特征参数代入所述虚拟传感模型，实时估计传动链间隙量；其中，

所述对所述多域特征参数依次进行信度评价、特征筛选和信息融合，包括：

计算多域特征参数中每个特征参数的相关度指标，所述相关度指标作为衡量该特征参数表征传动链间隙状态信度大小的一个指标；

计算多域特征参数中每个特征参数的趋势性指标，所述趋势性指标作为衡量该特征参数表征传动链间隙状态信度大小的另一个指标；

将每个特征参数的相关度指标和趋势性指标进行相乘，获得每个特征参数的一个新指标，以作为衡量该特征参数表征传动链间隙状态信度大小的综合评价指标；

根据每个特征参数的综合评价指标的大小，从所述多域特征参数的N个特征参数中筛选出M个特征参数作为敏感特征参数；

对所述敏感特征参数进行信息融合，实现所述信息融合的方法包括但不限于核主元分析方法；

所述相关度指标通过以下公式计算得到：

其中，X＝(x₁,x₂,...,x_P)为特征参数向量，P为特征参数向量X的长度，Y＝(y₁,y₂,...,y_P)为离线间隙观测量，Cor(X,Y)为相关度，x_i为特征参数向量中第i个特征参数的参数值，为相应特征参数的均值，y_i为第i个离线间隙观测量，为各个离线间隙观测量的均值；

所述趋势性指标通过以下公式计算得到：

其中，Tre(X,T)为趋势性指标，X＝(x₁,x₂,...,x_P)为特征参数向量，P为特征参数向量X的长度，T＝(t₁,t₂,...,t_P)为时间向量，x_i为t_i时刻对应的特征参数的参数值。

2.如权利要求1所述的在线测量往复机械传动链间隙量的方法，其特征在于，在所述根据实时采集的多传感间接测量信号获取新的融合特征参数之后，还包括：

根据在线优化方法和实时采集的多传感间接测量信号在线优化所述虚拟传感模型；

将实时估计的传动链间隙量与实际传动链间隙量进行比较，并计算在线测量的误差，以确定往复机械传动链间隙的当前状态。

3.如权利要求1所述的在线测量往复机械传动链间隙量的方法，其特征在于，所述多传感间接测量信号包括但不限于振动加速度信号、压力信号和声发射信号。

4.如权利要求1所述的在线测量往复机械传动链间隙量的方法，其特征在于，所述预处理的实现方法包括但不限于盲源分离和包络解调。

5.如权利要求1所述的在线测量往复机械传动链间隙量的方法，其特征在于，所述多域特征参数包括但不限于以下特征参数：

时域特征参数，其包括峰峰值、有效值、方根幅值、峭度值、峰值因子和裕度值；

频域特征参数，其包括在对预处理后的多传感间接测量信号进行傅里叶变换，并在此基础上提取的0～0.5采样频率功率谱上的均值、最大值、均方值、方差值、偏斜度值和度值；

时频域特征参数：其包括在对预处理后的多传感间接测量信号进行5层小波包分解，并在此基础上提取的前1-10个节点的小波能量和小波能量比。