[发明专利]一种永磁同步电机退磁故障诊断模型构建方法及故障诊断方法和系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机退磁故障诊断模型构建方法，其特征在于：包括：信号采集、对采集的信号进行二维图像转换、提取二维图像的特征并融合、利用融合特征构建故障诊断分类器，具体如下：

步骤1：采集故障电机在各类故障及其不同工况/变工况下的漏磁信号，所述漏磁信号为时域信号；

步骤2：将所述漏磁信号拓展为对称点阵图像；

步骤3：采取不同的特征点检查方法对所述对称点阵图像进行局部高层特征提取、特征融合；

步骤4：将融合后的特征作为故障诊断分类器的输入，故障类型作为故障诊断分类器的输出，利用已知故障类型的各类故障在不同工况/变工况下的融合特征进行网络训练得到故障诊断分类器；

所述分类器应用于永磁同步电机的退磁故障诊断。

2.一种基于权利要求1所述方法的永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于：包括：故障诊断分类器的构建以及基于所述故障诊断分类器的故障诊断，具体如下：

S1：采集故障电机在各类故障及其不同工况/变工况下的漏磁信号，所述漏磁信号为时域信号；

S2：将所述漏磁信号拓展为对称点阵图像；

S3：采取不同的特征点检查方法对所述对称点阵图像进行局部高层特征提取、特征融合；

S4：将融合后的特征作为故障诊断分类器的输入，故障类型作为故障诊断分类器的输出，利用S3中各类故障的不同工况/变工况下的融合特征进行网络训练得到故障诊断分类器；

S5：获取待诊断的永磁同步电机的漏磁信号，并按照步骤S2-S3的方式对故障电机在当前工况/变工况下进行特征提取和特征融合，将融合后的特征输入故障诊断分类器，得到故障诊断结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2中分别采用加速稳健斑点特征方法提取所述对称点阵图像的加速稳健斑点特征、采用加速分段测试角落特征方法提取加速分段测试角落特征，并将同一类故障的同一工况/不同工况/变工况下的所述对称点阵图像的加速稳健斑点特征、加速分段测试角落特征进行融合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2中将所述漏磁信号拓展为对称点阵图像的过程为：将漏磁信号的信号点转换到极坐标空间，再基于所有信号点的所述极坐标空间的坐标构建对称点阵图像；

其中，将漏磁信号的信号点转换到极坐标空间的转换公式如下：

式中，s_j表示漏磁信号s中的某一信号点，r(j)，α(j)，β(j)表示信号点s_j在极坐标空间的坐标，其中，r(j)为信号点s_j映射到极坐标的半径，α(j)、β(j)分别为镜像对称面的逆时针旋转角度、顺时针旋转角度；s_min和s_max分别为漏磁信号s中幅值的最小值和最大值，镜像对称面的逆时针旋转角度α(j)和顺时针旋转角度β(j)由与s_j相差k时刻之后的信号幅值s_j+k映射，θ_w为第w个对称平面的角度，θ_w＝360m/n，m＝0，1，2…n-1，n为镜像对称平面的个数，λ为增益角度，λ≤θ_w。