[发明专利]一种改进调制双谱的轴承故障诊断方法、系统及介质

权利要求书

1.一种改进调制双谱的轴承故障诊断方法，其特征在于，包括：

步骤1、采用加权自适应白噪声平均总体经验模态分解轴承原始振动信号，得到一系列IMFs；

步骤2、计算每个IMFs的峭度和相关系数；

步骤3、根据步骤2的计算结果得到每个IMFs的加权平均相关-峭度值，并重构信号；

步骤4、对重构信号进行调制双谱分析，提取故障特征频率。

2.如权利要求1所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中，每个IMFs的相关系数ρ_xy为：

式中，N为分解次数，y_i表示第i个原始振动信号，表示所有原始振动信号的平均值，x_i表示IMF分量；表示IMF分量的平均值。

3.如权利要求1所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2中，每个IMFs的峭度q的计算公式为：

其中，x_i表示IMF分量；表示IMF分量的平均值。

4.如权利要求1所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3中，计算及重构包括以下步骤：

步骤3.1、计算各IMFs的峭度与相关系数的乘积，称为相关-峭度指标s(i)；

步骤3.2、根据相关-峭度指标s(i)计算平均相关-峭度S(i)；

步骤3.3、根据平均相关-峭度S(i)对分解后的信号进行加权重构：

5.如权利要求4所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3.2中，平均相关-峭度S(i)：

其中，s(i)代表第i个IMF分量的相关-峭度值。

6.如权利要求1所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4中，通过幅度归一化消除载波频率分量的实质影响来修改调制双谱，改进后的调制双谱边带估计器写为MSB-SE：

其中，B_MS(f_c,0)表示f_x＝0时功率谱的平方估计。

7.如权利要求6所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4中，设置调制双谱检测器；通过边带估计器得到调制双谱检测器，以提高故障特征提取的可靠性。

8.如权利要求7所述轴承故障诊断方法，其特征在于，所述调制双谱检测器的获取方法为：

调制信号的双频谱的幅度沿频率方向分布，为了得到载波频率切片，对f_x方向的有效调制双谱幅值平均：

其中，Δf表示f_x方向的的频率分辨率；B(f_c)表示载波频率切片，M为有效幅值总个数；

对其中的调制双谱切片平均再得到调制双谱检测器B(f_x)：

L表示选择的切片总数。

9.一种改进调制双谱的轴承故障诊断系统，其特征在于，包括：分解模块、第一计算模块、第二计算模块和分析提取模块；

所述分解模块，采用加权自适应白噪声平均总体经验模态分解轴承原始振动信号，得到一系列IMFs；

所述第一计算模块，用于计算每个IMFs的峭度和相关系数；

所述第二计算模块，根据所述第一计算模块的计算结果得到每个IMFs的加权平均相关-峭度值，并重构信号；

所述分析提取模块，对重构信号进行调制双谱分析，提取故障特征频率。

10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至8所述方法中的任一方法。