1.一種復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,該方法包含:
以對(duì)稱正交多小波構(gòu)造條件為約束,構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù);
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù),選擇與待測(cè)故障信號(hào)相匹配的最佳多小波;
根據(jù)最佳多小波,提取與識(shí)別復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系動(dòng)態(tài)信號(hào)微弱故障;
以特征融合指標(biāo)對(duì)復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)行健康狀態(tài)和性能退化監(jiān)測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù)包含:
根據(jù)式(1)、(2)、(3)、(4)獲取多小波低通濾波器{Hk,k=0,1,2,3}:
H2=SH1S (3)
H3=SH0S (4)
根據(jù)式(5)、(6)、(7)、(8)獲取多小波高通濾波器{Gk,k=0,1,2,3}:
G0=-H3A (5)
G1=H2A (6)
G2=-H1A (7)
G3=H0A (8)
上述式中,自由參數(shù)a∈[-1,1]且b=±1,轉(zhuǎn)換矩陣且
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述選擇與待測(cè)故障信號(hào)相匹配的最佳多小波包含:
計(jì)算歸一化能量熵最小值、歸一化奇異熵最小值和全局峭度最大值;
根據(jù)歸一化能量熵最小值、歸一化奇異熵最小值和全局峭度最大值,選擇與待測(cè)故障信號(hào)相匹配的最佳多小波。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述計(jì)算歸一化能量熵最小值包含:
對(duì)待測(cè)故障信號(hào)s實(shí)施逼近預(yù)濾波的前處理獲得矢量輸入信號(hào)sc0;
采用構(gòu)造的不同自由參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù)進(jìn)行m層多小波包分解與逼近預(yù)濾波的后處理獲得的分析結(jié)果
計(jì)算不同分析結(jié)果的歸一化能量熵f1;
采用遺傳算法作為優(yōu)化手段,以歸一化能量熵f1的最小化原則為目標(biāo)函數(shù)計(jì)算出歸一化能量熵最小值f1*。
5.如權(quán)利要求3所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述計(jì)算歸一化奇異熵最小值包含:
對(duì)待測(cè)故障信號(hào)s實(shí)施逼近預(yù)濾波的前處理獲得矢量輸入信號(hào)sc0;
采用構(gòu)造的不同自由參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù)進(jìn)行m層多小波包分解與逼近預(yù)濾波的后處理獲得的分析結(jié)果
計(jì)算不同分析結(jié)果的歸一化奇異熵f2;
采用遺傳算法作為優(yōu)化手段,以歸一化奇異熵f2的最小化原則為目標(biāo)函數(shù)計(jì)算出歸一化奇異熵最小值
6.如權(quán)利要求3所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述計(jì)算全局峭度最大值包含:
對(duì)待測(cè)故障信號(hào)s實(shí)施逼近預(yù)濾波的前處理獲得矢量輸入信號(hào)sc0;
采用構(gòu)造的不同自由參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù)進(jìn)行m層多小波包分解與逼近預(yù)濾波的后處理獲得的分析結(jié)果
計(jì)算相應(yīng)結(jié)果峭度{kui,i=1,2,…2m},選擇峭度結(jié)果中局部峭度最大值kumax;
采用遺傳算法作為優(yōu)化手段,以局部峭度最大值kumax的最大化原則為目標(biāo)函數(shù)計(jì)算出全局峭度最大值
7.如權(quán)利要求3所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述選擇與待測(cè)故障信號(hào)相匹配的最佳多小波包含:
對(duì)待測(cè)故障信號(hào)s實(shí)施逼近預(yù)濾波的前處理獲得矢量輸入信號(hào)sc0;
采用構(gòu)造的不同自由參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù)進(jìn)行m層多小波包分解與逼近預(yù)濾波的后處理獲得的分析結(jié)果
根據(jù)式(9)計(jì)算不同分析結(jié)果的信息熵與峭度聯(lián)合指標(biāo)fk;
采用遺傳算法作為優(yōu)化手段,以聯(lián)合指標(biāo)fk的最小化原則為目標(biāo)函數(shù)優(yōu)選出標(biāo)準(zhǔn)多小波中最優(yōu)自由參數(shù)a*和b*,從而獲得與待測(cè)故障信號(hào)s相匹配的最佳多小波{H*}和{G*};
式(9)中,f1為歸一化能量熵,f1*為歸一化能量熵最小值,f2為歸一化奇異熵,為歸一化奇異熵最小值,kumax為局部峭度最大值,為全局峭度最大值。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述提取與識(shí)別復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系動(dòng)態(tài)信號(hào)微弱故障包含:
對(duì)待測(cè)故障信號(hào)s實(shí)施逼近預(yù)濾波的前處理獲得矢量輸入信號(hào)sc0;
采用最佳多小波{H*}和{G*}進(jìn)行m層多小波包分解與逼近預(yù)濾波的后處理獲得的分析結(jié)果
輸出局部峭度最大值kumax所對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)多小波分析結(jié)果,以提取與識(shí)別復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系動(dòng)態(tài)信號(hào)微弱故障。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述性能退化監(jiān)測(cè)包含:
對(duì)長(zhǎng)周期監(jiān)測(cè)的復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系動(dòng)態(tài)信號(hào){si,i=1,2,…}分別計(jì)算每組信號(hào)的峭度因子k、脈沖因子I、裕度因子Y以及其自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)多小波分析結(jié)果的歸一化能量熵f1和歸一化奇異熵f2,并組成特征矩陣F=[k;I;Y;f1;f2];
采用馬氏距離方法對(duì)F進(jìn)行距離測(cè)度分析與指標(biāo)降維融合,計(jì)算得到各動(dòng)態(tài)信號(hào)的特征融合指標(biāo)RF;
以特征融合指標(biāo)RF為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)行健康狀態(tài)和性能退化監(jiān)測(cè)。
10.一種復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系微弱故障識(shí)別與性能退化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包含:
標(biāo)準(zhǔn)多小波構(gòu)造模塊,其以對(duì)稱正交多小波構(gòu)造條件為約束,構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù);
標(biāo)準(zhǔn)多小波優(yōu)選模塊,其輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)多小波構(gòu)造模塊,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)多小波基函數(shù),選擇與待測(cè)故障信號(hào)相匹配的最佳多小波;
故障提取識(shí)別模塊,其輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)多小波優(yōu)選模塊,根據(jù)最佳多小波,提取與識(shí)別復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系動(dòng)態(tài)信號(hào)微弱故障;
性能退化監(jiān)測(cè)模塊,其輸入端連接標(biāo)準(zhǔn)多小波優(yōu)選模塊,以特征融合指標(biāo)對(duì)復(fù)雜周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)行健康狀態(tài)和性能退化監(jiān)測(cè)。