[发明专利]一种机械系统的故障诊断方法、故障诊断装置及终端

权利要求书

1.一种机械系统的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法包括：

获取机械系统的预设检测位置在预设检测时段内的状态信号；

对所述状态信号进行自适应分解，得到多个本征模函数，其中，各个本征模函数的对应信号的中心频率不同；

从所述多个本征模函数中选取至少一个目标本征模函数，其中，目标本征模函数和预设的基准信号的相关度小于未选取的本征模函数和所述基准信号的相关度；

基于所述至少一个目标本征模函数，对所述机械系统进行故障诊断；

其中，所述从所述多个本征模函数中选取至少一个目标本征模函数包括：

基于所述基准信号和指定数量的本征模函数，构建指定数量的密度矩阵；

确定每个密度矩阵的Rényi熵，得到指定数量的Rényi熵；

从所述指定数量的Rényi熵中选取前N小的Rényi熵，其中，N为大于1的整数；

将选取的Rényi熵对应的本征模函数确定为目标本征模函数。

2.根据权利要求1所述的机械系统的故障诊断方法，其特征在于，所述对所述状态信号进行自适应分解，得到多个本征模函数包括：

将所述状态信号进行二维化处理，得到二维状态信号；

基于预设的约束变分模型对所述二维状态信号进行约束变分求解，得到指定数量的本征模函数，其中，所述约束变分模型包括：

其中，ω_K表示第K个本征模函数的中心频率，m_AS,K表示根据ω_K从本征模函数m_K中得到的解析信号，β_K表示第K个本征模函数的权重系数，λ表示拉格朗日乘子，f(x)表示输入的二维状态信号，K表示指定数量，K为正整数。

3.根据权利要求2所述的机械系统的故障诊断方法，其特征在于，所述基于预设的约束变分模型对所述二维状态信号进行约束变分求解，得到指定数量的本征模函数包括：

将所述二维状态信号输入约束变分模型，利用乘法算子交替方向方法进行迭代运算，直至输出的指定数量的满足预设条件的本征模函数；

其中，所述乘法算子交替方向方法进行迭代运算的公式包括：

其中，所述表示第n+1次迭代的第K个本征模函数，表示第n+1次迭代的第K个本征模函数对应的中心频率，λⁿ⁺¹表示第n+1次迭拉格朗日乘子，τ表示预设的时间步长；

其中，所述预设条件包括：

其中n表示迭代的次数，表示在第n次迭代的第i个本征模函数，表示第n-1次迭代的第i个本征模函数，ε表示第一预设值，i和n为正整数。

4.根据权利要求1所述的机械系统的故障诊断方法，其特征在于，所述基于所述基准信号和指定数量的本征模函数，构建指定数量的密度矩阵包括：

对所述基准信号和所述指定数量的本征模函数进行正交化，得到正交化的基准信号和正交化的指定数量的本征模函数；

分别将正交化的指定数量的本征模函数和正交化的基准信号输入至第一预设公式，得到指定数量的密度矩阵；

其中，所述第一预设公式包括：

ρ_i＝p₁|IMF_⊥iIMF_⊥i|+p₂|N_⊥N_⊥|

其中，ρ_i表示第i个密度矩阵，IMF_⊥i表示第i个正交化后的本征模函数，其中，i≤K，N_⊥表示基准信号，p₁表示第一预设概率，p₂表示第二预设概率。

5.根据权利要求1至4任一项所述的机械系统的故障诊断方法，其特征在于，所述目标本征模函数包括三个预设方向的目标本征模函数，其中，所述三个预设方向相互垂直。