1.一种自适应频移变尺度共振技术的轴承故障早期诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:采集轴承原始振动信号v(t);
步骤二:利用信号处理函数向步骤一提取得到的轴承原始振动信号v(t)中叠加高频振动信号AHcos(ΩHt),并通过双稳态势函数U(x)进行波形调整,生成叠加信号x(t);
所述信号处理函数的系统表达式由朗之万方程描述为:
所述双稳态函数的表达式如下:
其中,a和b是势函数参数,且均为正实数,其取值范围区间分别为a∈(0,5],b∈(0,5];
式中,AH和ΩH分别表示高频调制的幅值和角频率,AH取v(t)函数的最大幅值,ΩH取待检轴承故障特征频率的100倍;
步骤三:通过傅里叶变换得到叠加信号x(t)的功率谱,并通过该功率谱计算出所述叠加信号的功率谱幅值Ps和所述功率谱中第i个谱线的幅值Pi;
步骤四:将所述叠加信号的功率谱幅值Ps和所述功率谱中第i个谱线的幅值Pi的值代入信噪比函数SNR中,计算出信噪比;
步骤五:利用量子遗传算法,以提高信噪比函数SNR输出值为目标,重复循环步骤二至步骤四,并在每次循环过程中,选用不同的双稳态势函数U(x)的参数值,实现对双稳态势函数U(x)的参数值进行优化;
步骤六:将步骤五中优化出的双稳态势函数U(x)的最优参数值重新代入步骤二中,计算得到优化后的最终叠加信号x0(t),所述优化后的最终叠加信号x0(t)即为系统输出的经过提取后的轴承早期故障信号。
2.一种如权利要求1所述的轴承故障早期诊断方法,其特征在于,步骤一中采集轴承原始振动信号v(t)的方式如下:将待检测的故障轴承安装在具有负载的电机输出轴上,电机驱动轴承旋转后,利用加速度传感器采集轴承的转动信号即可得到轴承的轴承原始振动信号v(t)。
3.一种如权利要求1所述的轴承故障早期诊断方法,其特征在于,步骤四中所述信噪比函数SNR的表达式为:式中,M为对叠加信号x(t)采样的离散点数,即信号长度, 表示系统输出信号中的噪声能量。