[发明专利]一种变工况下回转支承高精度寿命预测方法

摘要

本发明公布了一种变工况下回转支承高精度寿命预测方法，包括如下步骤：(1)根据回转支承全寿命状态数据计算各物理表征信号下的性能衰退指标；(2)计算各性能衰退指标随时间的动态变化率初步得到候选寿命状态突变点；(3)比较各物理信号性能衰退指标的变化率，确定突变点候选区间，随后通过聚类算法得到具体寿命状态突变点；(4)在前3步的基础上得到回转支承全寿命的各衰退区间，并通过动态结构自适应符号化寿命预测方法对各衰退阶段建立寿命模型。本方法所建立的各衰退阶段下的符号化寿命模型可以有效比较不同性能衰退指标对于回转支承健康程度的具体函数映射关系从而确定敏感程度更高的衰退指标，并且在不同工况下的回转支承寿命预测中得到了很高的预测精度，具有一定应用价值。

主权项

1.一种变工况下回转支承高精度寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、提取性能衰退指标：通过加速度传感器、温度传感器以及扭矩传感器对服役件回转支承进行多角度传感测量，并提取多领域特征输入降维算法获取性能衰退指标(Performance Recession Indicators,PRIvibration、PRItemperature、PRItorque)；其中PRIvibration代表振动性能衰退指标，PRItemperature代表温度性能衰退指标，PRItorque代表扭矩性能衰退指标，三者分别表示由不同物理信号提取的量化衰退指标；随后对各物理PRIs进行最大微分系数及聚类分割算法(Maximum differential coefficient clustering segmentation，MDCCS)划分不同寿命阶段；步骤(2)、计算PRIs变化率：计算PRIvibration、PRItemperature、PRItorque随时间的变化大小；若在j时刻d(PRIvibration)/dt、d(PRItemperature)/dt及d(PRItorque)/dt同时取得局部最大值，则确定j时刻为不同寿命阶段划分点，即突变点；步骤(3)、确定候选突变点区间：若不存在同时达到各物理衰退指标变化率局部最大的时刻时，通过划分潜在突变点区间的方法初步确定候选阶段划分点，即突变点；候选区间长度小于全周期衰退指标长度的1/3；步骤(4)、划分不同寿命阶段：在步骤(3)的基础上确定了候选突变点区间，随后对不同阶段内的候选区间进行聚类操作，精确给出突变点；其中每一突变点对应一候选区间，若通过MDCCS得出n个突变点，则全周期寿命则被划分为n+1段；步骤(5)、建立初始符号化寿命模型：根据MDCCS划分的不同寿命阶段分别建立对应的符号化寿命模型，主要通过符号回归的方法得到寿命模型表达式；步骤(6)、动态结构自适应符号化寿命预测：在前5步的基础上，进行动态结构自适应符号化算法(Dynamic Structure Adaptive Symbolic Approach,DSASA)对服役回转支承进行寿命预测。其中DSASA预测算法建立在已有符号化寿命模型的基础上(即步骤(5))，输入服役样本[t‑n t]阶段的PRI，修正既有符号寿命模型从而预测[t t+n]时间段内的剩余寿命，将预测值作为下一阶段修正模型的学习数据不断更新。