[发明专利]一种基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法

权利要求书

1.一种基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法，其特征在于，该方法的实现步骤如下：

步骤一：对可靠性试验中采集的振动数据进行预处理；

步骤二：对振动测试通道和分析指标进行联合优选，选出若干个最优振动测点及对应的最优评价指标，组成振动特征评价体系；

步骤三：对实时采集的振动信号进行自动工况划分；

步骤四：基于振动信号工况划分结果，根据时间先后顺序，对同一运行工况数据进行分类重排；

步骤五：对于各个运行工况，基于步骤二中建立的振动特征评价体系，对同工况内的振动数据特征的统计特性进行分析，以及趋势分析，从而判断受试柴油机在不同工况下的振动平稳性水平，并进一步分析可靠性。

2.如权利要求1所述的基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法，其特征在于，所述步骤一中的振动数据预处理包括：统计振动数据是否存在数据丢失、异常值的情况；剔除非技术因素引起的异常；对有效振动数据进行运行工况的标签化。

3.如权利要求2所述的基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法，其特征在于，所述步骤二中联合优选的过程包括：对经验选取的若干振动测点数据，分别计算若干振动评价指标，根据不同工况下指标差异最大，同一工况下指标差异最小的原则，联合优选出若干个最优振动测点及对应的最优评价指标。

4.如权利要求2所述的基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法，其特征在于，所述步骤三中自动工况划分的过程包括：建立振动信号指标与实际运行工况的非线性映射关系；基于标签化的振动数据，开展一维信号支持向量机学习，依据训练好的支持向量机对实时采集的振动信号进行自动工况划分。

5.如权利要求4所述的基于振动数据的柴油机可靠性模型构建方法，其特征在于，所述振动特征评价体系采用基于聚类分析思想中距离计算的特征选择方法获得，对于每一振动测试通道的信号，假设具有C个工况，N_c个数据段，共Q个待选指标，则可构造一个具有特征指标集

{I_n,c,q,n＝1,2,…,N_c；c＝1,2,…,C；q＝1,2,…,Q}

其中，I_n,c,q是第c工况的第q个指标的第n个特征值；N_c是第c个工况的样本数；Q是指标个数；

a)工况内距离评估

首先计算同一工况的工况内平均距离

然后得到C个工况内距离的平均值

定义并计算工况内距离的差异性因子

b)工况间距离评估

首先计算同一工况每个特征的平均值

然后获得不同工况间的平均距离

定义并计算工况间距离的差异性因子

c)综合距离评估

首先定义并计算各指标特征的加权因子

计算具有加权因子的工况间和工况内距离比值

最后利用最大值正规化法，得到综合距离评估因子

根据各个振动通道信号的各个指标计算得到的距离评估因子从大到小的顺序，联合优选出敏感通道及对应的敏感特征指标，组成振动特征的评价体系。