[发明专利]一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法

权利要求书

1.一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，包括：

(1)测量直线运动系统的空间位置信号，以及拖动所述直线运动系统的交流电机的电信号，并将所述空间位置信号与电信号在时间域上一一对应；

(2)将所述直线运动系统的运动行程均匀划分为多个空间间隔，并对属于同一空间间隔的电信号求平均值，将基于时间域的电信号转换到空间域；

(3)由设定数量的多个空间间隔组成局部行程区间，计算所述局部行程区间的局部特征指标，以及整个运动行程的全局特征指标；所述全局特征指标表征整个运动行程中所有空间域电信号变化情况；

(4)判断所述局部特征指标和全局特征指标是否超过对应的设定阈值；若任一指标超过设定阈值，则直线运动系统在对应的空间位置处为异常状态；若否，则直线运动系统的运动行程均为健康状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：

(2.1)根据空间位置信号的极大值p_max和极小值p_min，确定直线运动系统整个运动行程的长度L，并将运动行程均匀划分为K个空间间隔；其中，L＝p_max-p_min；

(2.2)根据空间位置信号与电信号在时间域的一一对应关系，确定电信号所属的空间间隔，得到电信号与空间间隔的对应关系；

(2.3)将属于同一空间间隔的电信号的平均值，作为该空间间隔对应的空间域电信号；

(2.4)重复步骤(2.2)-(2.3)将全部基于时间域的测量点A_i＝(x_i,p_i)转换到空间域，得到基于空间域的电信号集合{y_j}，j＝1,2,...,K；

其中，x_i为第i个测量点的电信号，p_i为第i个测量点的空间位置信号，i＝1,2,...N，N为直线运动过程中测量点的个数。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，所述电信号包括，电流、电压和功率信号。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，所述空间位置信号包括，电机旋转的机械角度信号和直线运动系统的空间位置值。

5.根据权利要求1所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，所述特征指标包括，空间域电信号的平均值、均方根、标准差、峰峰值和时间域电信号频谱中的基频及其倍频幅值的幅值序列。

6.根据权利要求1所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

(5)当任一指标超过阈值时进行报警，指示直线运动系统的运动行程中异常状态发生的位置；

(6)保存基于时间域的测量信息、基于空间域的电信号、局部特征指标和全局特征指标。

7.根据权利要求1所述的一种基于空间域信息的直线运动系统健康监测方法，其特征在于，所述直线运动系统包括：滚珠丝杠传动系统、滚柱丝杠传动系统、皮带传动系统、齿轮传动系统、齿条传动系统、凸轮传动系统、螺杆传动系统、螺旋升降机、直线电机驱动系统和电动缸。