1.一種基于增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振的微弱故障信號(hào)特征提取方法,主要包括一種增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng),其特征在于:所述增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)由多個(gè)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)依次連接組成,且前一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸出作為下一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸入,最后一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸出為增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸出;所述方法是基于所述的增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng),給增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的各級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)分別施加一個(gè)時(shí)間尺度與增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的特征時(shí)間相匹配的第二周期驅(qū)動(dòng)信號(hào),使增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)中產(chǎn)生隨機(jī)共振加強(qiáng)的新現(xiàn)象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振的微弱故障信號(hào)特征提取方法,其特征在于,所述方法的具體步驟如下:
步驟1,計(jì)算待診斷機(jī)械設(shè)備的故障特征頻率,提取待診斷機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)數(shù)據(jù)作為增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸入,增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的輸出作為振動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)果;對(duì)提取的振動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行傅里葉變換,得到振動(dòng)信號(hào)的頻譜,并確定頻譜中所含的頻率成分;
步驟2,對(duì)所有的多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行最佳選取,將最佳的振動(dòng)信號(hào)引入增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng);
步驟3,對(duì)增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的每一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)輸入施加匹配的第二驅(qū)動(dòng)周期信號(hào),使增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)中產(chǎn)生隨機(jī)共振加強(qiáng)的新現(xiàn)象;
步驟4,為使提取特征信號(hào)的過程更加明確,對(duì)增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的每一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)輸出信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,并獲取每個(gè)輸出信號(hào)的頻譜,觀察每一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻譜中是否有故障特征頻率成分,根據(jù)結(jié)果判斷該機(jī)械設(shè)備是否存在故障以及發(fā)生故障的部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振的微弱故障信號(hào)特征提取方法,其特征在于:在步驟2中,所述多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)通過Langevin方程dx/dt=-dU(x)/dx+s(t)+η(t)進(jìn)行描述;
式中,多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的勢(shì)函數(shù)U(x)是由系統(tǒng)參數(shù)b、c、d的取值共同決定,當(dāng)b、c、d取值不同時(shí),該勢(shì)函數(shù)可能是三穩(wěn)、雙穩(wěn)和單穩(wěn);s(t)為微弱信號(hào);D為噪聲強(qiáng)度,ε(t)是均值為0、方差為1的白噪聲;調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)b、c、d,使系統(tǒng)參數(shù)b、c、d與輸入振動(dòng)信號(hào)達(dá)到最佳匹配并且伴隨出現(xiàn)隨機(jī)共振現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振的微弱故障信號(hào)特征提取方法,其特征在于:在步驟3中,對(duì)增強(qiáng)級(jí)聯(lián)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)的每一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)輸入施加匹配的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào),每一級(jí)多穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程變?yōu)閐x/dt=-dU(x)/dx+s(t)+s1(t)+η(t);
式中,s1(t)為系統(tǒng)加入的第二驅(qū)動(dòng)周期信號(hào)。