[发明专利]一种多指标异响判定阈值确定方法、系统和计算机设备

说明书

本发明公开的一种多指标异响判定阈值确定方法、系统及计算机设备，将齿轮传动机械异响判定阈值确定问题转变为数学模型，通过粒子群优化算法快速实现判定指标阈值确定，其中将有无异响逻辑表达转变为0和1的数学问题，以方便数学模型的构建，通过构建阈值向量与权重向量将异响逻辑判断转变为数学表达，进而与人工标定结果对比获得具有漏判与误判特性的优化目标函数，通过粒子群优化算法可快速进行目标函数的优化工作，再此过程中得到最佳阈值向量与权重向量，与人工统计指标阈值方法相比，该方法可自动优化得到各指标的阈值，并且所需时间大大减少，由于引入各指标的影响权重，故判断准确率显著提高。

技术领域

本发明涉及传动齿轮检测技术领域，具体为一种多指标异响判定阈值确定方法、系统和计算机设备。

背景技术

减速机、变速器等是用来改变来自发动机转速及转矩的机构，能够实现不同转速的输出，具有效率高、构造简单、使用方便的优点，广泛应用于船舶、车辆等领域中。减变速机的齿轮系统一般是由常啮合齿轮对、挡位啮合齿轮对及惰轮啮合齿轮对组成，齿轮在生产过程中，由于加工设备精度不足、装配操作不合理，齿轮齿面出现微观形貌不平整及局部缺陷等问题，进而导致齿轮对在啮合过程中出现令人不适的异响噪声。

目前，现场检修工人通常根据经验来判断产品是否有异响，并进行检修操作，该方法效率低下，且长时间处于噪声环境不利于人的身心健康。通过计算一系列客观指标并根据统计阈值来判断异响是一种有效手段，但是人为统计判断阈值工作量大，准确度较低，因此有必要一种多指标异响阈值自动确定方法，减少工作量，提高判定准确度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种多指标异响判定阈值确定方法、系统和计算机设备，根据振动信号和异响标签，确定判断异响的多个指标的阈值。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种多指标异响判定阈值确定方法，包括以下步骤：

步骤1、获取N个齿轮传动机械的振动信号，以及振动造成异响的判定结果，形成T_N×1标签向量；

步骤2、计算N个样本振动信号的M个客观指标，形成I_N×M指标矩阵；

步骤3、根据指标矩阵构造M个客观指标权重向量和阈值向量；

步骤4、根据权重向量和和阈值向量确定每个指标判定结果，对每个指标判定结果进行求和，得到样本的预测判定结果；

步骤5、将预测判定结果与标签向量比较确定统计指标，根据统计指标确定误判个数和漏判个数，并构造目标函数；

步骤6、根据粒子群优化算法，优化目标函数得到最优的权重向量和阈值向量，根据最优的权重向量和阈值向量确定样本的判定结果。

优选的，步骤1中采用振动加速度传感器采集齿轮传动机械的振动信号。

优选的，步骤3中所述权重向量的表达式为：{W_M×1|W_i∈(0,1)}；

所述阈值向量的表达式为：{B_M×1|B_i∈(min(I_N×i),max(I_N×i)}。

优选的，步骤4中指标判定结果的方法如下：

其中，W_M×N和为W_M×1和B_M×1的等量N维扩展。

优选的，步骤4中样本的预测判定结果的表达式如下：

优选的，步骤5中统计指标的表达式如下：