[发明专利]基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

采集液压转向机的包括液压转向机油液入口和液压转向机机体的多组振动信号，并对振动信号进行预处理获得振动信号序列{x_i(j)}，其中，j是第j组振动信号序列，i是一组振动信号序列中的第i个信号；

通过自适应噪声清除算法对该振动信号序列进行故障特征信号的提取，根据所述故障特征信号获取频谱图；

在所述频谱图中检测是否存在该液压转向机的转频及其倍频，如存在则判定液压转向机故障。

2.根据权利要求1所述的基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：所述采集液压转向机的包括液压转向机油液入口和液压转向机机体的多组振动信号，包括：

使用加速度传感器对液压转向机的油液入口的振动加速度信号，和液压转向机机体在空间直角坐标系的三个坐标轴方向的振动加速度信号进行同步采集，获得振动加速度数据；

对振动加速度数据进行预处理得到振动信号序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：

所述通过自适应噪声清除算法对该振动信号序列进行故障特征信号的提取，根据所述故障特征信号获取频谱图，包括：

(1)设定自适应滤波器参数；

(2)对振动信号序列{x_i(j)}施加时间延迟Δ，得到延迟振动信号序列{x_Δi(j)}；

(3)将所述延迟振动信号序列{x_Δi(j)}输入到自适应滤波器进行滤波，得到输出信号序列{x_outi(j)}；

(4)将所述振动信号序列{x_i(j)}与所述输出信号序列{x_outi(j)}做差得到做差序列{x_subi(j)}；

(5)将所述做差序列{x_subi(j)}作为参考信号输入到自适应滤波器当中，基于最小二乘算法更新自适应滤波器权重Wj；

(6)重复(n-(Δ+L))次步骤1至5，提取最后一次的做差序列{x_subi(j)}，其中，n为所述振动信号序列{x_i(j)}的总长度；

(7)用最后一次的做差序列{x_subi(j)}作时域图，并将所述时域图与做差序列的时延后数据对应的区域进行傅里叶变换得到频谱图。

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：所述基于最小二乘算法更新自适应滤波器权重W_j，包括：

其中，μ为学习率；

ε_k为第k次迭代时的输出误差，即取值等于x_subi(k)；

E[·]为序列均值算子。

5.根据权利要求1所述的一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：在所述频谱图中检测是否存在该液压转向机的转频及其倍频，如存在则判定液压转向机故障，包括：

根据液压转向机转频或所述转频的多倍频率范围从所述频谱图中提取出对应频段；

在所提取频段中如若存在转频及其倍频，则判定液压转向机故障。

6.根据权利要求5所述的一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：

从所述频谱图中提取出对应频段之前，先对根据液压转向机转频或所述转频的多倍频率范围增加裕度。

7.根据权利要求5所述的一种基于自适应噪声清除的液压转向机故障检测方法，其特征在于：所述对应频段在0～0.6Hz范围内。