[发明专利]一种汽车轮毂轴承故障特征提取方法

权利要求书

1.一种汽车轮毂轴承故障特征提取方法，其特征是包括如下步骤：

步骤A：获取轴承在垂直方向上的加速度信号，根据加速度信号计算出轴承振动信号y(t)；

步骤B：将振动信号y(t)分割为n个窗口，n≥2，初始化窗口个数为2；

步骤C：用峭度K估计每一窗口内振动信号y(t)的能量值，得到每一窗口的相应结构的碳氢分子，搭建人工碳氢网络模型由人工碳氢网络模型输出低频信号l₂(t)；峭度N表示信号采样点的个数，y_i表示第i个采样点对应的振动信号值，σ表示信号的标准差，表示信号的均值；根据式计算出所有窗口的峭度K值的均值K_mean，K_j是第j个窗口内信号的K值，1≤j≤n；当K_j≤K_mean时，则该窗口信号对应的碳氢分子为CH₂，当K_hK_mean时，该窗口信号对应的碳氢分子为CH₃，搭建人工碳氢网络模型输出低频信号l₂(t)；x表示自变量x是时间t₁，t₂，……，t_N-1，t_N，N表示信号采样点的个数，r表示与碳原子相连的氢原子个数，h_m表示碳氢分子中第m个氢原子的值；

步骤D：逐一增加窗口个数，每次增加一个窗口个数都重复步骤C，得到对应的低频信号l₃(t)，l₄(t)，…l_n(t)；

步骤E：根据式计算出循环结束指标Q，将Q与预设的阈值A作比较，若Q超过阈值A，则窗口个数n即为最佳窗口大小，得到最佳窗口下的低频信号l(t)；R_n表示低频信号l_n(t)与l_n-1(t)之间的自相关系数，R_n-1表示低频信号l_n-1(t)与l_n-2(t)之间的自相关系数；

步骤F：根据最佳窗口下的低频信号l(t)和振动信号y(t)提取出故障特征信号h(t)，即根据式h(t)＝y(t)-l(t)提取出故障特征信号h(t)，计算故障特征信号h(t)的均值μ和方差σ_h(t)，若故障特征信号h(t)在区间[μ-3σ_h(t),μ+3σ_h(t)]内，则h(t)＝0，否则h(t)不变。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承故障特征提取方法，其特征是：步骤E中，

自相关系数

R表示R_n或R_n-1，l_n(i)表示窗口个数为n时人工碳氢网络模型输出的信号,表示其均值；

l_n-1(i)表示窗口个数为n-1时人工碳氢网络模型输出的信号，表示其均值。