基于CEEMDAN分解判断轴承故障的方法、电子设备及存储介质与流程

文档序号:30448183发布日期:2022-06-18 01:13阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、获取轴承的原始加速度信号;s2、对所述加速度信号进行ceemdan分解,获取本征模态函数分量;s3、计算出每层本征模态函数分量的峭度k;s4、将峭度k大于设定值的各层本征模态函数分量对应值相加,得到重构的加速度信号;s5、对重构的加速度信号进行包络解调,得到包络谱;s6、根据轴承信号和转速计算出轴承特征频率;s7、查看包络谱中轴承特征频率幅值大小,如果某个特征频率的幅值超出包络阈值,则这个特征频率所对应的轴承部件出现了故障。2.根据权利要求1所述的基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于步骤s2中的所述ceemdan分解包括:步骤s21:通过emd分解原始加速度信号得到高频分量参数;步骤s22:计算第一层分量imf1的幅值标准差;步骤s23:计算第一层分量的幅值标准差与原始信号幅值标准差的比值ε;步骤s24:设置期望的信号分解相对误差e;步骤s25:白噪声幅值标准差的比值系数α的自适应提取:α=ε/β;其中,噪声强度大小调节参数β初始值为1,步长为1,取值区间为[1,10];步骤s26:计算总体平均次数n=(α/e)2;步骤s27:用求得的第一组(α,n)进行ceemdan分解,得到该组所有层的imf分量;步骤s28:计算每一层imf分量的协同信噪比csnr,获取该组中协同信噪比最大值并保存;步骤s29:在上限值10以内令β=β+1,重复步骤s25-s28而依次获得所有组的协同信噪比最大值,获取各组协同信噪比最大值中的最大值,进而得到该最大值对应的噪声强度大小调节参数β最优值,最终得到最优参数(α,n);步骤s210:用最优参数(α,n),再次进行ceemdan分解,从而进行目标信号特征频率的自适应提取和有效检测。3.根据权利要求2所述的基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于步骤s26中总体平均次数n按四舍五入取整。4.根据权利要求2所述的基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于步骤s28中协同信噪比csnr按照下式计算:其中:snr为分量imf信噪比;c为分量imf与原始信号的互相关系数;n
var
为分量imf残余信号方差;z为分量imf过零点比率;a为分量imf最高谱峰与次高谱峰的幅值之差。5.根据权利要求1所述的基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于步骤s4中峭度设定值为3。6.根据权利要求1所述的基于ceemdan分解判断轴承故障的方法,其特征在于步骤s6中
轴承特征频率包括轴承的内圈、外圈、保持架、滚动体至少一个的特征频率。7.一种电子设备,包括:存储器、处理器及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上权利要求1-6任一项所述方法的步骤。8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于包括或不包括获取轴承的原始加速度信号的传感器件。9.一种暂态或非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如上权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于CEEMDAN分解判断轴承故障的方法、电子设备及存储介质,通过对轴承的原始加速度信号进行CEEMDAN分解,获取本征模态函数分量;计算出每层本征模态函数分量的峭度K,将峭度K大于设定值的各层本征模态函数分量对应值相加,得到重构的加速度信号;对重构的加速度信号进行包络解调,得到包络谱;根据轴承信号和转速计算出轴承特征频率;查看包络谱中轴承特征频率幅值大小,如果某个特征频率的幅值超出包络阈值,则这个特征频率所对应的轴承部件出现了故障。本发明能能够有效提高信号的分辨率,减弱噪声和其他振动信号的干扰,避免故障信号的丢失和模态重叠。显著改进微弱故障特征信号的检测能力,能够有效识别轴承的故障部位。承的故障部位。承的故障部位。


技术研发人员:徐徐 钱进 杨世飞 孙磊 邹小勇 刘宗斌
受保护的技术使用者:南京凯奥思数据技术有限公司
技术研发日:2022.03.15
技术公布日:2022/6/17
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