[发明专利]一种滚动轴承复合故障诊断方法及装置

说明书

本发明提供一种滚动轴承复合故障诊断方法及装置，包括获取滚动轴承的待检测信号，以及获取多个预先已训练好的基于最大相关峭度解卷积构建出的单一故障二分类器；其中，每一个单一故障二分类器输出结果均为预设的故障类型之其中一种类型；采用每一个预先已训练好的单一故障二分类器的故障参数，分别对待检测信号进行解卷积，并使用相应的单一故障二分类器进行故障诊断之后，组合得到待检测信号的复合故障并输出。实施本发明，无需复合故障样本，即可实现滚动轴承复合故障诊断。

技术领域

本发明涉及机械故障诊断技术领域，尤其涉及一种滚动轴承复合故障诊断方法及装置。

背景技术

滚动轴承是机电设备中最常用的关键零部件之一，其运行状态直接影响到整台机器的性能。

目前，已有很多基于时域、频域、时频域或者机器学习的方法被提出用于进行单一故障特征的提取并进行最终故障的辨识。

然而，工程实践中，往往出现集中故障的同时发生，即形成复合故障。不同于单一故障特征的简单叠加，复合故障往往耦合在一起，难以直接采用单一故障方法进行识别。因此，针对上述问题，有必要提出了一种滚动轴承复合故障诊断方法，无需复合故障样本，即可实现滚动轴承复合故障诊断。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种滚动轴承复合故障诊断方法及装置，无需复合故障样本，即可实现滚动轴承复合故障诊断。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种滚动轴承复合故障诊断方法，所述方法包括以下步骤：

S1、获取滚动轴承的待检测信号，以及获取多个预先已训练好的基于最大相关峭度解卷积构建出的单一故障二分类器；其中，每一个单一故障二分类器输出结果均为预设的故障类型之其中一种类型；

S2、采用每一个预先已训练好的单一故障二分类器的故障参数，分别对待检测信号进行解卷积，并使用相应的单一故障二分类器进行故障诊断之后，组合得到待检测信号的复合故障并输出。

其中，所述滚动轴承复合故障诊断模型的形成步骤具体包括：

预先设置故障类型以及每一种故障的特征频率，并结合预设的数据采样频率，分别计算得到每一种故障的冲击采样点间隔；其中，所述故障类型至少有两种；

根据每一种故障类型，利用最大相关峭度解卷积，构建出分别对应每一种故障的单一故障特征增强滤波器；

基于计算得到每一种故障的冲击采样点间隔，确定每一种故障各自对应的训练样本集，且将所有训练样本集中的每一个训练样本均导入所有单一故障特征增强滤波器进行滤波处理，得到各训练样本经滤波处理后对应每一种故障的特征；

构建分别对应每一种故障的单一故障二分类器；

根据各训练样本经滤波处理后对应每一种故障的特征，选择对应的单一故障二分类器进行训练，得到对应每一种故障均已训练好的单一故障二分类器。

其中，通过公式分别计算得到每一种故障的冲击采样点间隔；其中，

T_i为第i种故障的冲击采样点间隔；f_s为所述预设的数据采样频率；f_i为第i种故障的特征频率；i＝(1,2,...,m)；m为故障类型总数。

其中，每一种故障的单一故障特征增强滤波器均通过公式来实现训练样本的滤波处理；其中，

y_i为第i种故障的单一故障特征增强滤波器滤波后的信号序列；x为训练样本的输入信号序列；filter_i为第i种故障的单一故障特征增强滤波器的参数；为滤波操作符号。

本发明实施例还提供了一种滚动轴承复合故障诊断装置，包括获取单元和输出单元；其中，