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专利号: 2021110797091
申请人: 西华大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:利用传声器接收机械系统观测通道;

S2:对观测通道输出的结果进行分帧,求取平均功率,并与噪声功率相减;

S3:将经过S2处理后信号进行奇偶截取,得到截取拓展信号;

S4:对截取拓展信号进行预处理,使用盲源分离算法对截取拓展信号进行分离;

S5:对分离的结果密度峰值聚类,将同类分离结果归为一类;

S6:计算各类中信号与聚类中心的距离,分别筛选出距离各聚类中心最近的多个分离结果;

S7:根据筛选出的分离结果与其聚类中心的距离,计算各筛选结果所占比重,并将各筛选结果赋权融合,得到重构结果;

S8:分析重构结果频域幅值谱中的故障信息。

2.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S2包括以下子步骤:S21:初始化观测通道分帧数z,并对每帧信号加汉明窗;

S22:对加汉明窗后的信号帧进行快速傅里叶变换,并求各帧信号功率谱;

S23:根据各帧信号功率谱求取平均噪声功率,进行谱减运算,得到减噪信号d(t)。

3.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S3包括以下子步骤:S31:初始化奇偶截取长度H;

S32:根据奇偶截取长度H对减噪信号d(t)进行奇偶截取,生成截取拓展信号

4.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S4包括以下子步骤:S41:对截取拓展信号 进行去均值和白化处理以使各信号统计独立,得到处理后数据

S42:对处理后数据 执行二阶盲辨识算法,借助该算法分离时对信号低频成分中的微弱故障进行提取,得到分离结果g(t)。

5.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S5包括以下子步骤:S51:自适应聚类数目P;

S52:使用密度峰值聚类算法,将分离结果g(t)分为P类。

6.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S6包括以下子步骤:S61:计算各类中分离结果与各聚类中心的欧氏距离di,其计算公式为:其中,为聚类中心,xik为某类中分离结果,n为信号长度;

S62:根据各类中信号数量自适应设置筛选数目B,从各类中根据分离结果与聚类中心的欧氏距离di,分别筛选出欧氏距离di较小的B个分离结果mi(t)。

7.根据权利要求1所述的提取声学信号识别与盲解卷积算法的齿轮箱故障的方法,其特征在于,所述S7包括以下子步骤:S71:根据各类中筛选出的分离结果mi(t)欧氏距离di的大小,计算各筛选结果mi(t)在重构信号时所占的比重Ui,其计算公式为:其中,dsum为各di相加的和;

S72:将重构信号时所占比重Ui的各筛选结果mi(t)进行融合重构,获得重构结果Yp(t),其计算方法为:

其中,p表示第几类分离结果。