[发明专利]基于FCM-HMM的滚动轴承的性能退化评估方法

摘要

本发明公开了一种基于FCM‑HMM的滚动轴承性能退化评估方法。首先，用自回归模型(AR)提取早期无故障滚动轴承的振动信号特征以及同型号同位置失效滚动轴承(为方便叙述简称同类轴承)的失效特征，用早期无故障样本和失效样本建立模糊C均值(FCM)性能退化评估模型，用无故障样本建立HMM模型，鉴于FCM和HMM的优点，将两者得到的退化指标作为输入特征输入到FCM性能退化模型中，得到正常和失效的聚类中心，同时设定早期故障阈值，实验分析表明本文提出的性能退化方法得到的评估指标能实时监测滚动轴承的性能退化趋势并且可以及时发现早期故障。

主权项

1.基于FCM‑HMM的滚动轴承性能退化评估方法，其特征为，其具体步骤：(1)提取特征：用无故障数据样本和同类轴承的失效数据样本建立AR模型，得到AR模型的自回归系数和残差，由AIC准则确定AR模型的阶数，把AR模型的系数和残差作为输入特征向量；(2)建立模型：用无故障数据样本和同类轴承的失效数据样本特征建立FCM模型并且得到正常和失效聚类中心c₁,c₂；用无故障数据样本特征建立隐马尔科夫模型；再用无故障数据和同类轴承的失效特征建立第二个FCM模型得到正常和失效聚类中心c₁₁,c₂₂；(3)实时评估：把得到的两个性能退化指标DI和似然概率输出值P作为输入特征，保持模型不变通过连续迭代再输入到建立好的第二个FCM模型中，得到性能退化指标，描绘出滚动轴承的性能退化曲线。