利索能及
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专利号: 2020103612880
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于狼群参数化联合字典的机械故障稀疏表示方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.采集机械振动信号f;

构造低频sin-Chirplet原子gγ和高频Impulsory原子jσ的表达式分别为:其中,sin-Chirplet字典中,t1为时间,原子参数组 g为高斯窗函数, s为伸缩尺度,u为位移中心,ξ为调制因子,c为线性调频参数,ω为正弦调频系数,ωsfm为正弦调制频率,θs为调制初始相位, 为相位参数;Impulsory字典中,t2为时间,原子参数组σ=(r,p,k,λ,θ);r为比例因子,p为阻尼系数,k为位移因子,λ为频率因子,θ为相位因子;

步骤2.指定OMP方法的最大分解次数nmax,GWO优化算法灰狼种群数量npop和GWO算法迭代次数Iteration;

步骤3.令当前OMP方法的分解次数n=0,初始残余信号R0f,即令R0f=f;选取信号采样点数N,定义复合原子字典参数的取值范围s∈[1,N],u∈[0,N-1],ξ∈[0,2000],c∈[0,21-Nπ],ω∈[0,2-2N-1π],ωsfm∈[1,2N],θs∈[0,2π], r∈[1,N],p∈(0,1),k∈[0,N-

1],λ∈[1000,6000],θ∈[0,2π];

n

步骤4.利用GWO优化算法迭代Iteration次,从npop个个体中搜索与当前残余信号Rf最佳匹配的原子 原子 为sin-Chirplet字典中与当前残余信号内积最大的原子,分别为Impulsory字典中与当前残余信号内积最大的原子;利用优化算法搜索与当前残余信号Rnf最佳匹配的原子 的过程表示为:其中,fitness1表示低频sin-Chirplet原子gγ的适应度函数,fitness2表示高频Impulsory原子jσ的适应度函数;max表示求最大值,<>表示求内积,| |表示求绝对值;

若fitness1>fitness2,令最佳匹配原子 否则,令步骤5.利用施密特正交化方法对最佳匹配原子hn进行正交化,得到正交化后的原子un:其中,0≤k≤n-1,u0=h0,|| ||表示求模;

步骤6.计算当前残余信号Rnf在正交化后的原子上的投影,即步骤7.判断OMP算法是否满足分解终止条件n=nmax,若是,转至步骤8,否则,令n=n+1,转至步骤4;

步骤8.对历次分解时的残余信号在最佳匹配原子上的投影求和,将投影和作为重构信号f重构:对重构信号f重构进行包络分析,判别机械故障。

2.根据权利要求1所述的基于狼群参数化联合字典的机械故障稀疏表示方法,其特征在于,步骤1中,通过加速度传感器采集机械振动信号。

3.根据权利要求1所述的基于狼群参数化联合字典的机械故障稀疏表示方法,其特征在于,信号采样点数N=4096。