一种机械系统的故障诊断方法、故障诊断装置及终端制造方法及图纸

技术编号:24576945 阅读:89 留言:0更新日期:2020-06-21 00:30
本发明专利技术适用于故障诊断技术领域,提供了一种机械系统的故障诊断方法、故障诊断装置、终端及计算机可读存储介质,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。本发明专利技术能够提高故障诊断的精度。

A fault diagnosis method, device and terminal of mechanical system

【技术实现步骤摘要】
一种机械系统的故障诊断方法、故障诊断装置及终端
本专利技术属于故障诊断
,尤其涉及一种机械系统的故障诊断方法、故障诊断装置、终端及计算机可读存储介质。
技术介绍
风电机组在运行中长时间处于强烈随机风载等复杂环境,内外部激励复杂,容易导致传动系统关键零部件失效,进而导致整个机组停机,行星齿轮箱是风力发电机组传动系统的核心,具有结构紧凑、传动比大、体积较小等优点,主要由行星齿轮、行星架、太阳轮、齿轮、箱体、轴承组成,行星齿轮箱在传动时有多组齿轮同时啮合,导致其频谱特征具有很强的复杂性。由于行星齿轮箱的振动信号频谱的复杂性,现有技术中对行星齿轮箱的检测中,通常利用EMD和VMD等方法对获取的行星齿轮箱的振动信号进行分解,并根据分解的信号确定行星齿轮箱的频谱,通过频谱判断行星齿轮箱的状态,该状态包括行星齿轮箱否出现故障,以及在出现故障时的位置。上述方法对振动信号分解后,得到多个本征模函数,由于多个本征模函数包含的齿轮箱的特征信息繁多,利用该多个本征模函数对行星齿轮箱进行故障诊断,容易产生诊断误差,导致故障诊断的精度较低。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
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:/n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;/n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;/n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;/n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。/n

【技术特征摘要】
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。


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,ωK表示第K个本征模函数的中心频率,mAS,K表示根据ωK从本征模函数mK中得到的解析信号,βK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,IMFin表示在第n次迭代的第i个本征模函数,IMFin-1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2所述的机械系统的故障诊断方法,其特征在于,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。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:武哲成立峰檀晟玥侯书勇牛虎利张嘉钰常宏杰朱金达杨光
申请(专利权)人:河北科技大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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