基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法、系统、设备、介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法、系统、设备、介质。方法包括振动信号采集及预处理，采集变转速机械振动信号，并对振动信号预处理，得到被分析的信号x(t)，生成高质量时频图，利用低秩多核参数化时频分析方法分析信号x(t)，输出为最终时频图，识别变转速机械故障，计算故障特征阶次和相应的故障特征频率，判断出最终时频图中每条脊线与故障的关系，确定故障类型。本方案融入了多核解调算子，约束了成比例瞬时频率的低秩属性，即使在强噪声条件下也能很好地处理瞬时频率间隔紧密且成比例的多分量信号，生成高质量时频图，精确辨别时变瞬时频率，从而准确检测出变转速旋转机械的潜在故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械故障识别，特别涉及基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法、系统、设备、介质。

技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。

2、旋转机械在各种工业应用中占有重要地位，及时的故障诊断可大大提高旋转机械的运行稳定性和安全性。在过去的几十年中，振动信号分析成为最广泛采用的故障诊断方法之一。在实际场景中，旋转机械经常以变转速运行，从而导致测量到的振动信号具有非稳态特性。为了有效诊断变转速旋转机械的故障，准确识别非稳态信号中的时变瞬时频率信息至关重要。

3、时频分析是一种有效的非稳态信号分析方法，它能将一维信号映射到二维时频图上。基于时频图，时变瞬时频率信息自然而然地提取出来，从而能够实现变转速旋转机械的故障诊断。

4、参数化时频分析是一种高效的、代表性的时频分析方法，其融入了额外的信号关联参数来构建核函数，在生成高质量时频图方面具有相当大的潜力，因此在复杂信号分析中受到广泛关注。目前，广泛应用的参数化时频分析方法有调频小波变换、多项式调频小波变换、样条调频小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，用于诊断变转速机械是否存在故障，其特征在于，所述方法包含：

2.根据权利要求1所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤S100振动信号采集及预处理中，将振动传感器安装到被测试设备上，利用数据采集卡长时间采集振动信号，并对振动信号进行截断、去均值及计算包络和降采样处理，得到被分析的信号，记为信号x(T)。

3.根据权利要求1所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤S200生成高质量时频图中，在进行多核参数化时频分析之前，初始化核函数，当...

【技术特征摘要】

1.一种基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，用于诊断变转速机械是否存在故障，其特征在于，所述方法包含：

2.根据权利要求1所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤s100振动信号采集及预处理中，将振动传感器安装到被测试设备上，利用数据采集卡长时间采集振动信号，并对振动信号进行截断、去均值及计算包络和降采样处理，得到被分析的信号，记为信号x(t)。

3.根据权利要求1所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤s200生成高质量时频图中，在进行多核参数化时频分析之前，初始化核函数，当前迭代次数为1，并输入信号x(t)、窗函数及迭代终止阈值，其中迭代终止阈值作为迭代处理过程中的比较判断依据。

4.根据权利要求3所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤s200生成高质量时频图中，构建多核解调算子来处理多分量信号，进行多核参数化时频分析，得到时频图tmg(t,f；k1(t),k2(t),l,kq(t))，包含以下步骤：

5.根据权利要求4所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故障诊断方法，其特征在于：在步骤s200生成高质量时频图中，在得到时频图后，从时频图中估计出q个瞬时频率并将每一个估计出的瞬时频率作为矩阵的一行，构建矩阵对矩阵施加低秩约束，得到处理后的矩阵s*。

6.根据权利要求5所述的基于低秩多核参数化时频分析的变转速机械故...

【专利技术属性】
技术研发人员：王报祥，丁传仓，张毅，黄伟国，王俊，
申请(专利权)人：苏州斯莱克精密设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：