[发明专利]轴承故障信号增强方法及系统

说明书

轴承故障信号增强方法及系统，包括：预设粒子种群，初始化粒子群的参数，采集原始故障信号，预处理原始故障信号为包络解调信号；接收包络解调信号触发随机共振，根据被控系统输出数据计算得适应度数据，根据适应度数据更新粒子群中所有粒子的个体极值和全局极值及其对应的位置，根据速度和位置计算公式更新下一代粒子的速度和位置；获取粒子种群的迭代数据，根据粒子种群迭代数据判断是否停止迭代；若否，则循环上述步骤；若是，则输出调优参数组合，根据调优参数组合触发随机共振获取增强数据，分析增强数据。本发明解决了现有技术存在的共振效果不明显，参数依赖人共选取以及信号增强效果差的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种机械故障信号处理方法，特别是涉及一种轴承故障信号增强分类方法及系统。

背景技术

随机共振信号增强方法是借助非线性振动理论，将信号中的随机噪声能量转化为特定信号的能量，从而达到增强该信号强度、进行有效检测的目的。

近年来，国内外学者对随机共振信号增强理论方法开展了一系列研究。单输入信号耦合双稳系统的随机共振方法并不保证控制系统和被控系统都能实现随机共振。现有技术对故障振动信号进行希尔伯特变换和高通滤波预处理，再将获得的信号输入到单一周期势系统中增强。但需依赖于高通滤波器的辅助处理，需要人为主观地选择滤波器参数，如果参数选择不当，难以实现预期效果。

综上所述，现有技术的故障信号增强方法存在共振效果不明显，参数依赖人共选取以及信号增强效果差的技术问题。

发明内容

鉴于以上现有技术存在交易安全性低和身份认证准确度不高的技术问题，本发明的目的在于提供一种轴承故障信号增强方法及系统，包括：一种轴承故障信号增强方法分类方法，包括：

预设粒子种群，初始化粒子群的参数，采集原始故障信号；

预处理原始故障信号为包络解调信号；

接收包络解调信号触发随机共振，根据被控系统输出数据计算得适应度数据，根据适应度数据更新粒子群中所有粒子的个体极值和全局极值及其对应的位置，根据速度和位置计算公式更新下一代粒子的速度和位置；

获取粒子种群的迭代数据，根据粒子种群迭代数据判断是否停止迭代；

若否，则循环上述步骤；

若是，则输出调优参数组合，根据调优参数组合触发随机共振获取增强数据，分析增强数据。

于本发明的一实施方式中，预设粒子种群，初始化粒子群的参数，采集原始故障信号，预处理原始故障信号为包络解调信号的步骤，包括：

设置粒子种群的种群数量及算法参数；

在预设范围内初始化粒子种群中的粒子；

设置粒子的初始位置及个体极值；

以传感器采集原始故障信号。

于本发明的一实施方式中，接收包络解调信号触发随机共振，根据被控系统输出数据计算得适应度数据，根据适应度数据更新粒子群中所有粒子的个体极值和全局极值及其对应的位置，根据速度和位置计算公式更新下一代粒子的速度和位置的步骤，包括：

将包络解调信号输入至被测控制系统和被控系统；

根据各粒子提取耦合系统参数，根据耦合系统参数计算被控系统的输出信噪比；

根据输出信噪比设置粒子的个体极值和全局极值及其对应的位置；

根据如下公式更新速度和位置：