[发明专利]一种基于字典学习的卸载式多驱输送机故障监测方法

权利要求书

1.一种基于字典学习的卸载式多驱输送机故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1构建描述输送带上的物料分布特征；

S2获取学习样本；

S3进行字典学习；

S4建立故障诊断的指标用于输送机的实时监测；

S5进行输送机状态监测与故障诊断的离线学习；

S6进行输送机状态监测与故障诊断的在线监测。

2.根据权利要求1所述的一种基于字典学习的卸载式多驱输送机故障监测方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括将输送带的承载段分成定长的n等份，设传送机带速为v，则输送机经过每段需要的时间为：

设q为皮带秤输出，则首段输送带上的物料量可以表示为：

设皮带秤读数的采样周期为t_s，取将上式离散化得首段输送带物料量计算公式

随着输送带的运动，物料将在输送带上向后传递，形成链：x₁→x₂→……→x_m→x_m+1→……→x_n，当输送机运行时间大于后，每个段的装载量变成已知量，利用向量x^k＝(x₁,x₂…x_m,x_m+1…x_n)即可描述输送带上的物料分布。

3.根据权利要求1所述的一种基于字典学习的卸载式多驱输送机故障监测方法，其特征在于，所述步骤S2获取的学习样本包括：

S2.1设数据采样周期为T_s，且T_st_s，t_s为装载量的采样周期；

S2.2程序按照周期t_s在线获取装载量q，并计算首段输送带上的物料量x₁，并更新发布向量x^k＝(x₁,x₂…x_m,x_m+1…x_n)；

S2.3每个周期T_s(以k次采样为例)，读出物料分布向量x^k，并通过现场总线从变频器获得主驱动单元输出转矩T_ET1和T_ET2、中部驱动单元转矩T_EZ1和T_EZ2、尾部驱动单元转矩T_EW1和T_EW2，并读取带速v：

S2.4将以上获得的参数组合为向量包含了输送机运行过程的核心参数用于反映输送机的工作状态，即可作为输送机字典学习故障诊断建模的一个学习样本；

S2.5重复步骤S2.1到步骤S2.5获得多个学习样本，构成样本集

4.根据权利要求1所述的一种基于字典学习的卸载式多驱输送机故障监测方法，其特征在于，所述步骤S3字典学习包括稀疏编码和字典更新两个过程，稀疏编码采用OMP算法，该过程基于字典矩阵D计算编码矩阵S；字典更新采用KSVD算法，该过程是对字典矩阵D和编码矩阵S的每个向量进行同步更新。