[发明专利]一种基于最佳阻尼双尺度系统的轴承早期故障检测方法

权利要求书

1.一种基于最佳阻尼双尺度系统的轴承早期故障检测方法，其特征在于，从布朗粒子运动所遵循的带有惯性项及可变阻尼项的Langevin方程出发，引入功这一过程量刻画带阻尼状态下双尺度双稳系统随机共振的动态过程，建立了双尺度系统在周期力和随机力协同作用下输出响应的近似表达式，双尺度双稳系统的参数k，阻尼系数γ以及噪声强度D对随机共振效应的影响，实现对强背景噪声下的轴承早期故障信号的检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于最佳阻尼双尺度系统的轴承早期故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法k作为双尺度双稳系统的八次势函数的尺度参数，决定了势函数的势垒高度和势阱宽度，势垒高度和势阱宽度随着k的增加而增加，并且垒高对k更加敏感，势函数左右两侧的势垒高度始终小于中间势垒高度，势函数曲线表现为两个小尺度的双稳子系统分别嵌入一个大尺度的双稳系统，从而构成双尺度双稳系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于最佳阻尼双尺度系统的轴承早期故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法将带阻尼双尺度双稳系统在周期力和随机力协同作用下输出响应的近似表达式作为动力学方程，用高斯白噪声模拟随机力，采用四阶Runge-Kutta法，用Matlab进行数值仿真分析阻尼系数γ以及噪声强度D对随机共振效应的影响，噪声及阻尼诱导的双重随机共振现象。

4.根据权利要求1所述的一种基于最佳阻尼双尺度系统的轴承早期故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法利用带阻尼双尺度双稳系统对轴承早期故障信号进行检测，以内圈故障为例，用二次采样对故障信号进行预处理，采样压缩比R＝200000，将处理后的信号输入双尺度双稳系统进行随机共振，最后再进行尺度还原，通过调节阻尼系数γ，寻找一个最佳阻尼使共振效应最强，并在大小不同的阻尼系数下使双尺度系统与轴承早期故障信号达成两次大小不同尺度的匹配，产生不同尺度的共振，两次共振都可以检测出待测信号的特征频率，彼此相互印证。