【技术实现步骤摘要】
基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法
本专利技术涉及滚动轴承剩余使用寿命预测领域，尤其是涉及一种基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法。
技术介绍
现如今，现代工业中的各种机械设备都具有一定的适用寿命，若不加以处理，超出使用寿命的机械设备便可能会发生故障，因此大型旋转设备的剩余使用寿命预测成为了日趋关注的问题。目前已有许多方法来预测旋转设备的剩余使用寿命，例如维纳过程、马尔科夫过程、γ过程，这些过程都是无记忆性的。由于滚动轴承的退化过程不仅与当前状态有关还与历史状态有关，即退化过程是一个长期缓慢变化的过程，具有长记忆性或称长相关性，因此上述过程并不能准确地预测旋转设备的剩余使用寿命。在大型旋转设备中，内圈振动信号由安装在轴承外环上的加速度传感器采集。振动信号在传输过程中具有很大的衰减性，噪音很大。因此，加速度计如何识别内圈从弱到完全失效的退化过程是捕获过程中的关键问题。常用手段是采用FBM(Fractional-orderBrownianmotion，分数布朗运动)识别内圈从弱到完全...
【技术保护点】
1.基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：/n1)利用变分模态分解法将滚动轴承的原始振动信号分解为K个本征模态函数，并通过单调性、鲁棒性和趋势性指标选取最优模态；/n2)利用基于分数Levy稳定运动对轴承的退化过程进行建模，获取退化模型；/n3)设置一个故障阈值，对于步骤2)中的退化模型，获取分数Levy稳定运动的Hurst指数并估计模型参数，获取特征指数的估计值和漂移系数、扩散系数的估计值；/n4)将步骤3)中获取的参数代入步骤2)的退化模型，利用蒙特卡洛方法对轴承的剩余有效寿命预测。/n
【技术特征摘要】
1.基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
1)利用变分模态分解法将滚动轴承的原始振动信号分解为K个本征模态函数，并通过单调性、鲁棒性和趋势性指标选取最优模态；
2)利用基于分数Levy稳定运动对轴承的退化过程进行建模，获取退化模型；
3)设置一个故障阈值，对于步骤2)中的退化模型，获取分数Levy稳定运动的Hurst指数并估计模型参数，获取特征指数的估计值和漂移系数、扩散系数的估计值；
4)将步骤3)中获取的参数代入步骤2)的退化模型，利用蒙特卡洛方法对轴承的剩余有效寿命预测。
2.根据权利要求1所述的基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，步骤1)中，利用变分模态分解法将原始振动信号分解为K个本征模态函数的表达式为：
uk(t)＝Ak(t)cos(φk(t))
式中，Ak(t)和ωk＝φk′(t)分别为K个变分模态uk(t)的瞬时振幅和瞬时频率。
3.根据权利要求1所述的基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，步骤1)中，选取最优模态的具体内容为：
引入三种优度指标来判断选择适合的分量，通过三个指标在K个模态中选取一个最优模态，三个优度指标分别为单调性指标Mon、鲁棒性指标Rob、趋势性指标Tre，通过综合考虑三个指标选择最优的模态，即：
Com＝a1Mon+a2Rob+a3Tre
式中，a1、a2、a3分别为单调性指标、鲁棒性指标和趋势性指标的权重，且满足a1+a2+a3＝1，Com的取值范围为0到1。
4.根据权利要求3所述的基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，三种优度指标的表达式分别为：
5.根据权利要求1所述的基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，步骤2)中，退化模型的表达式为：
X(t)＝X(0)+μtb+δLH,α(t)
式中，μ为漂移系数，δ为扩散系数，b为幂律指数，LH,α(t)为分数Levy模型。
6.根据权利要求1所述的基于分数levy稳定运动的滚动轴承剩余有效寿命预测方法，其特征在于，步骤3)中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪光旭，宋万清，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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