[发明专利]利用振动信号对行星齿轮箱损伤进行早期检测的方法

权利要求书

1.一种利用振动信号对行星齿轮箱损伤进行早期检测的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：通过安装于行星齿轮箱外壳的加速度计获得健康状态下的振动信号s₀(t)和待检状态下的振动信号s_u(t)，得到降噪后健康状态和待检状态下的时域信号x₀(t)和x_u(t)；

步骤S2：针对降噪后的健康时域信号x₀(t)，利用K-奇异值分解法构建时域信号的自适应超完备冗余字典Ω₀；

步骤S3：使用所述超完备冗余字典Ω₀对时域信号x₀(t)进行稀疏表示，得到标准稀疏表示系数向量δ₀；

步骤S4：使用所述超完备冗余字典Ω₀对时域信号x_u(t)进行稀疏表示，得到待检稀疏表示系数向量δ_u；

步骤S5：采用改进的Z-test双样本一致性检验算法进行一致性检测对标准稀疏表示系数向量δ₀和待检稀疏表示系数向量δ_u进行一致性检测，得到一致性检测值Z_0u；所述一致性检测值Z_0u为:

式中，为系数向量δ₀的标准差,为系数向量δ_u的标准差，为系数向量δ₀的均值，为系数向量δ_u的均值，A为系数向量δ₀和δ_u的样本数之和；

步骤S6：将一致性检测值Z_0u与预先设定的阈值Z_th进行比较，得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的利用振动信号对行星齿轮箱损伤进行早期检测的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，对原始振动信号进行平滑滤波与时域同步平均信号预处理，得到降噪后健康状态和待检状态下的时域信号x₀(t)和x_u(t)；

x₀(t)＝f(g(s₀(t)),r₀(t))，x₀＝{x_0i}，i＝1,2,...,N

x_u(t)＝f(g(s_u(t)),r_u(t))，x_u＝{x_ui}，i＝1,2,...,N

式中，r₀(t)为健康状态下的转速信号，r_u(t)为待检状态下的转速信号。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的利用振动信号对行星齿轮箱损伤进行早期检测的方法，其特征在于，所述步骤S6中，如果Z_0uZ_th，那么可以判断行星齿轮箱存在早期损伤；如果Z_0u≤Z_th，可以判断行星齿轮箱处于健康状态。