基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法技术

本发明专利技术提供了一种基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，包括通过单通道信号采集器采集一维信号进行分析以获得模态变量；对模态变量进行筛选以组成新的多通道信号；对多通道信号进行分析以获得混合矩阵B；选取初始相位函数对混合矩阵B中的部分还原源信号进行分解以获得未混合信号；以及对未混合信号进行频域分析、包络谱分析以获得混合特征及故障冲击特征。该方法能从单通道信号中分解出转频特征和冲击特征。在处理高噪声的仿真信号时，相比于传统变分模态分解能分离出相关系数更大的源信号成分以及峭度更大的冲击成分。更大的源信号成分以及峭度更大的冲击成分。更大的源信号成分以及峭度更大的冲击成分。

【技术实现步骤摘要】
基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及机械故障诊断领域，特别涉及一种基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法。

技术介绍

[0002]随着智能制造、工业机器人等的发展，对于机械故障诊断的研究更为迫切。旋转件故障在机械故障中占绝大多数。在近些年来有许多故障诊断方法应用于实际生产中，但轴承运动信号一般为多源信号并且夹杂着一定程度的噪音导致其分解效果不明显。传统模态分解故障诊断方法往往应用于一维信号分解出模态分量，并不能对多维信号进行有效分解出其振动信号成分，即对于单通道盲源分离问题难以处理，对于复杂的单通道多分量含噪声非平稳的轴承运动信号分析有待深入研究。Hou和Shi在自适应时频分析(Adaptive time
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frequency analysis,ATFA)基础上提出数据驱动时频分析(Data
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Driven Time
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Frequency Analysis，DDTFA)，该方法使用牛顿迭代法求非线性问题，完成信号在由本征模态函数组成的字典中的最稀疏表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，其特征在于，包括：通过单通道信号采集器采集一维信号进行分析以获得模态变量；对模态变量进行筛选以组成新的多通道信号；对多通道信号进行分析以获得混合矩阵B；选取初始相位函数θ0对混合矩阵B中的部分还原源信号进行分解以获得未混合信号；以及对未混合信号进行频域分析、包络谱分析以获得混合特征及故障冲击特征。2.根据权利要求1所述的基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，其特征在于，通过单通道信号采集器采集一维信号进行分析以获得模态变量包括：利用单通道信号采集器采集一维信号，对所述一维信号进行集成经验模态分解方法分析，从而获得多个模态分量。3.根据权利要求2所述的基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，其特征在于，所述一维信号为仅一个信道采集器的信号，包括轴承振动信号时域信号。4.根据权利要求1所述的基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，其特征在于，对模态变量进行筛选以组成新的多通道信号包括：在多个模态变量中查出与原始一维信号相关系数接近的信号组成新的多通道信号。5.根据权利要求4所述的基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，其特征在于，相关系数为：其中，Cov(X,Y)为X与Y的协方差，Var(X)为X的方差，Var(Y)为Y的方差，所述相关系数用于衡量两个信号之间的相关程度，相关系数越大，信号之间越相关。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志星，张远修，王衍学，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：