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专利号: 2016101523301
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤一:分段油液监测磨损系数提取:

(1)利用OLVF实时监测数据IPCAsum提取用于油液监测的磨损系数KOC值;

(2)根据KOC值提取整组IPCA试验数据集X的符号函数Sgnk(X)反映其变化趋势;

步骤二:监测样本相似度特征提取:

利用OLVF监测曲线的聚类方法,提取特征,构建相似度模型:(1)计算综合相对幅值系数Kyd;

(2)计算斜率差曲线的信息熵SRent,判断曲线几何形状相似性;

(3)利用综合相对幅值系数差Dyd和斜率差信息熵SRent构造油液监测相似度评价模型CWSIM。

2.根据权利要求1所述的基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:步骤一(1)中,利用OLVF实时监测数据IPCAsum提取用于油液监测的磨损系数KOC值的具体步骤为:对于单段试验时间tn内的Z个采样周期,其油液监测值总和IPCAsum与磨损量总和Wvsum正相关,利用OLVF实时监测数据IPCAsum提取用于油液监测的磨损系数KOC值,即为油液监测磨损系数,它能够 反映OLVF值与磨粒产生量之间的关系;

式中:

SL——累积滑动距离;

FN——载荷;

——相对滑动速度;

Tc——采样周期。

3.根据权利要求1所述的基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:步骤一(2)中,根据KOC值提取整组IPCA试验数据集X的符号函数Sgnk(X)反映其变化趋势的具体步骤为:对于不同工况的试验数据集X,其油液监测磨损系数KOC的变化趋势不同,根据KOC值提取整组IPCA试验数据集X的符号函数Sgnk(X)反映其变化趋势:式中:

L——数据分段数;

Sgnk(X)的取值与IPCA试验数据集X的变化趋势有关,不同阶段的试验数据集X变化规律不同,这会影响上式右端的油液监测磨损系数KOC的变化趋势。

4.根据权利要求1所述的基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:步骤二(1)中,计算综合相对幅值系数Kyd的具体步骤为:第一步:全组IPCA试验数据分段:

设全组试验数据集表示为X1=(X1,X2,…,Xn),分成L段,分段方法与分段油液监测磨损系数提取分段处理方法相同,分段后的数据集表示为:式中:

r——段内数据个数;

对每段OLVF监测读数剔除其段内均值后,可以得到新的OLVF监测数据集X(no);

(no) (av)

X (f,j)=X(f,j)-X (f)式中:

X(av)(f)——第f段内OLVF监测数据的均值;

第f段的相对幅值系数(Kydf)计算如下:第二步:计算全部试验的综合相对幅值系数Kyd:为便于对比,恒定工况的综合相对幅值系数被定义为0;

第三步:计算不同组试验曲线X1和X2间的综合相对幅值系数差(Dyd(X1,X2)):Dyd(X1,X2)=|Kyd1-Kyd2|对于时变工况下的磨损试验,Dyd(X1,X2)用来比较IPCA在工况变化转折点的幅值的相似性。

5.根据权利要求1所述的基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:步骤二(2)中,计算斜率差曲线的信息熵SRent的具体步骤为:第一步:计算曲线上任一点的相对斜率SRi:设第i组磨损试验的IPCA数据集为Xi=(Xi(1),Xi(2),…,X i(n)),曲线各点的相对斜率值SRi(j)为:根据各点斜率值SRi(j)构造新的斜率曲线SRCi=(SRi1,SRi2,…,SRin-1);

第二步:计算两条斜率曲线的差曲线DSRC:将两条斜率曲线SRC1和SRC2逐点求差值,得到一条新的斜率差值曲线DSRC;当两条曲线形状相似时,斜率差曲线近似于一条斜率为0的直线;否则是一条存在明显起伏的曲线;

第三步:等分求概率P:

将斜率差曲线DSRC的值域离散化为m个区间,从第一个区间到第m个区间,依次统计每一区间的点数后计算相应的概率(Pi);

第四步:计算斜率差曲线信息熵:

Shannon熵表示不确定测度,被用来表示两条曲线之间的差异。斜率差曲线信息熵SRent按下式计算,SRent是一个大于零的值;熵值越大,说明相应曲线波形之间的差异越明显;如果两条曲线的形状完全一致,信息熵SRent等于零。

6.根据权利要求1所述的基于油液监测技术的机器状态识别方法,其特征在于:步骤二(3)中,利用综合相对幅值系数差Dyd和斜率差信息熵SRent构造油液监测相似度评价模型CWSIM的具体步骤为:假设两条OLVF监测曲线分别表示为:X1=(X11,X12,…,X1n)和X2=(X21,X22,…,X2n),用Sim(X1,X2)表示OLVF监测曲线X1和X2的综合相似度:Sim(X1,X2)=δ1Dyd(X1,X2)+δ2SRent式中:

δ1、δ2——权值系数,δ1+δ2=1;

该相似度模型前一部分由工况变化时的IPCA数据的跃变幅值决定,后一部分由IPCA曲线斜率的几何相似度决定,Sim(X1,X2)的值越接近于0,表示工况的变化类型越接近;

因为Sim(X1,X2)能够对IPCA监测曲线的关系进行定量分析,根据Sim(X1,X2)的取值,进一步对时变工况条件下的逐级加载和逐级加速的工况进行细分。