利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其步骤为：（1）基于变速箱物理模型的损伤演化动态信息，计算预测模型的修正因子ε；（2）提取混合域特征向量Fm，同时计算其权值向量wm；（3）获取变速箱振动监测的历史数据，计算相对应的混合域特征向量及其权值向量（4）实时采集变速箱振动监测数据，计算其混合域待检特征向量（5）将待检特征向量与权值向量作为改进灰色模型的输入，模型输出为FP；（6）将当前模型输出FP代入寿命计算模型，即可得到变速箱剩余寿命的预测结果Nf。本发明具有原理简单、操作简便、稳定可靠、精度高、可适用于多变或多干扰工况等优点。
【专利说明】利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及到变速箱故障预测与健康管理【技术领域】，特指一种利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，常通过单一的时域统计指标对变速箱进行初步的寿命趋势分析，难以有效、稳定、可靠地预测变速箱的剩余寿命。在这种方式中，传感器获取的变速箱振动信号先经预处理方法降噪，然后经过时域统计方法计算相对应的特征指标，接下来通过设置多门限阈值来判断并预测变速箱的当前状态、未来状态的变化趋势。
[0003]通常而言，变速箱的工作环境中存在大量噪声及其他工频干扰，采用单类特征参数预测状态变化趋势往往难以克服以上干扰因素，并且也无法适应转速、扭矩等工况条件的变化，进而造成较高的虚警或误警，影响装备的正常运行。因此，如何在严重的噪声、工频干扰和多变工况背景下，有效、稳定、可靠地预测变速箱的运行状态和剩余寿命，便成为变速箱状态监测与故障诊断的关键问题之一。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、操作简便、稳定可靠、精度高、可适用于多变或多干扰工况的利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿 命预测的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其步骤为:
[0007](I)基于变速箱物理模型的损伤演化动态信息，计算预测模型的修正因子ε:
【权利要求】
1.一种利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其特征在于，步骤为: (1)基于变速箱物理模型的损伤演化动态信息，计算预测模型的修正因子ε:
2.根据权利要求1所述的利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为:提取时域、频域、阶域和时频域特征参数ft、ff、fs、fti，组成混合域特征向量Fm,并计算各特征参数的权重值wt、wf、Ws> Wtf:
Fm={ft，ff，fs，ftf} = {fml，f m2，fm3，fm4，...，j = 1，2，3，
Wm- {Wt, wf, ws, wtf}-{wml, Wm2J Wm3, Wm4,...，wmj}j — 1,2,3, 式中m为特征向量中特征指标的个数；进一步将权值改写为Wm=Iw1, W2, W3, w4,, wm}的形式，其中m表示权值的个数。
3.根据权利要求2所述的利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其特征在于，所述权值确定方法如下:
4.根据权利要求1或2或3所述的利用改进灰色模型对变速箱进行剩余寿命预测的方法，其特征在于，所述步骤(4)中混合域待检特征向量ft为:F1={m九，…，Λ}，j=l, 2，3，…。
【文档编号】G06F19/00GK103984851SQ201410158347
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】程哲, 胡茑庆, 张新鹏, 胡雷, 范彬, 高明, 何德雨 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学