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[发明专利]一种基于自适应模型粒子滤波算法的轴承寿命预测方法-CN202211067564.8在审
发明人： 崔玲丽;李文杰;王华庆;乔文生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-09-01 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应模型粒子滤波算法的滚动轴承剩余使用寿命预测方法，该方法基于滚动轴承性能退化的演变规律，将退化过程划分为健康、退化和失效三个阶段。引入Box‑Cox变换及3σ原则，准确地确定了轴承开始退化的时刻及失效阈值，实现了健康状态的自主识别；针对单一预测模型难以准确跟踪轴承退化状态的难点，提出自适应模型匹配策略选择最优滤波模型的方法，实现了退化状态的动态追踪；创新性地提出了基于已有数据的全局/局部信息融合方法预测轴承寿命，避免了单次预测的偶然性，从而获得了剩余使用寿命概率密度函数的最佳估计。
一种基于自适应模型粒子滤波算法轴承寿命预测方法

[发明专利]一种基于自适应奇异值分解的滚动轴承微弱故障特征提取方法-CN202210052833.7在审
发明人： 崔玲丽;刘银行;王鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应奇异值分解的轴承微弱故障特征提取方法，首先针对正弦信号、复合正弦信号和周期性冲击信号各自SV的演变趋势，结合奇异值子对SVP的形成原理，分别提出最佳嵌入维数优化选取原则，明确了该参数的量化范围，进而根据信号自身特点，确定奇异值分解(SVD)的最佳嵌入维数。该方法可自适应匹配SVD的最佳嵌入维数，进而获得形成SVP分布的信号分解策略。随后，结合谐波干扰的能量及SVP分布，实现对包含轴承微弱故障成分的子信号进行定位。最后，采用反对角线平均法重构目标子信号，对其进行包络谱分析获得诊断结果。新方法能自适应匹配SVD的最佳嵌入维数，能有效实现滚动轴承微弱故障特征提取。
一种基于自适应奇异分解滚动轴承微弱故障特征提取方法

[发明专利]一种室内相干脉冲声源AOA的谱估计方法-CN202210635679.6在审
发明人：冯国金;张豪;甄冬;崔玲丽;孟召宗 -专利权人：河北工业大学
申请日： 2022-06-06 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01S5/20 文献下载
摘要：本发明一种室内相干脉冲声源AOA的谱估计方法‑四阶累积量多重矩阵重构(Fourth‑Order Cumulant Multiple Matrix Reconstruction,FOC‑MMR)，属于空间谱估计领域；该方法对四阶累积量扩展虚拟阵列数据的高阶协方差矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)得到高阶噪声特征向量，与扩展后的高阶阵列流形矢量正交匹配，得到空间谱函数以重建相干脉冲声源的三维声场。本发明FOC‑MMR算法在应用于均匀矩形麦克风阵列时，其分辨邻近声源和抑制高斯噪声的能力较高。且实现了以较高的测向精度和空间分辨率对广角入射的相干声源AOA估计。
一种室内相干脉冲声源 aoa 估计方法

[发明专利]一种基于时变卡尔曼滤波的滚动轴承剩余使用寿命预测方法-CN202210173117.4在审
发明人： 崔玲丽;王鑫;王华庆;乔文生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-02-24 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时变卡尔曼滤波的滚动轴承剩余使用寿命预测方法，该方法可自动匹配滚动轴承不同退化阶段特点，分别建立基于一次线性函数和二次非线性函数的时变卡尔曼滤波器模型，以时移窗滤波相对误差指标因子自适应的判断轴承退化状态，自动切换卡尔曼滤波器处理不同阶段的监测数据，实现轴承剩余使用寿命的有效预测。
一种基于卡尔滤波滚动轴承剩余使用寿命预测方法

[发明专利]一种基于数字孪生字典的自适应稀疏图学习轴承寿命预测方法-CN202210174135.4在审
发明人： 崔玲丽;王鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-02-24 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数字孪生字典的自适应稀疏图学习轴承寿命预测方法，该方法建立了扩展指数模型及线性分段模型，生成涵盖多种退化行为的数字孪生字典，设计了新的图学习优化目标函数，引入稀疏正则化方法降低模型复杂度及参数敏感度，自适应获取数据的精确拓扑结构，基于构建的数字孪生字典及自适应稀疏图学习实现了剩余使用寿命的准确预测。
一种基于数字孪生字典自适应稀疏学习轴承寿命预测方法

[发明专利]一种变转速行星齿轮箱故障诊断方法-CN202011419700.6有效
发明人： 崔玲丽;刘桐桐;王华庆;张超 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-12-06 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明公开了一种变转速行星齿轮箱故障诊断方法，该方法选取形态滤波对信号进行降噪处理，根据振动信号的任意冲击参数而自适应的选择相对应的结构元素，并且针对该冲击只需利用最佳结构元素计算一次，在滤波精确性和运算效率上都有了大幅度的提升。首先，应用转域重采样技术对原始信号进行重采样，得到仍被强噪声淹没的等角域稳态信号；其次，利用变多尺度形态滤波器对重采样信号进行滤波，获取包含故障信息的噪声干扰较小的信号；最后，对滤波信号进行故障特征提取，并和运用重采样提供的采样参数计算得到的可能故障频率进行比对，判断行星齿轮箱故障类型。通过对仿真信号和实验信号分别进行分析，该方法能够有效找出对应故障特征。
一种转速行星齿轮箱故障诊断方法

[发明专利]一种基于SAPSO-MCKD的轴承故障诊断方法-CN202111426703.7在审
发明人： 崔玲丽;薛康杰;甄冬;王华庆 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-11-27 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SAPSO‑MCKD的轴承故障诊断方法，该方法首先采用退火粒子群算法自适应确定MCKD的最优FIR滤波器，应用该最佳FIR滤波器对轴承故障信号进行滤波降噪，降低信号中的干扰频率成分，实现对故障的信号的解卷积。然后，应用Teager能量算子对滤波后的信号进行解调，可最终实现对轴承故障信号的提取与诊断。对仿真信号的研究结果验证了所提方法的有效性，对凯斯西储大学轴承数据分析结果也表明该方法能够有效的实现轴承早期故障精确诊断。
一种基于 sapso mckd 轴承故障诊断方法

[发明专利]一种基于相似性匹配优化理论的滚动轴承寿命预测方法-CN202111497828.9在审
发明人： 崔玲丽;金瓯;王鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于相似性匹配优化理论的滚动轴承寿命预测方法，该方法首先提出通过指数衰减函数与双指数函数模型，模拟轴承退化信号，实现了样本字典集的扩充。其次，基于高斯混合模型的Jensen‑renyi散度健康指标，实现了滚动轴承振动信号退化演变趋势的提取。再通过对轴承退化数据进行高斯函数拟合，可以有效降噪。通过函数空间L2范数度量相似性，基于遍历查找字典集获取相似性并赋予对应权重，最终得到滚动轴承的剩余使用寿命预测结果。通过对轴承全生命周期信号的仿真分析，验证了所提方法的有效性。实验数据分析结果也表明该方法可以有效的预测滚动轴承剩余使用寿命。
一种基于相似性匹配优化理论滚动轴承寿命预测方法

[发明专利]一种改进自适应调频模式分解时频分析方法-CN202110958609.X在审
发明人： 崔玲丽;彭裕川;王华庆;乔文生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进自适应调频模式分解时频分析方法，改进的自适应调频模式分解采用条件熵优化自适应调频模式分解阈值和多项式调频变换估计初始瞬时频率的方法处理较为接近和微弱的信号分量。与传统的时频检测方法相比，改进的自适应调频模式分解在强干扰条件下能够有效的解决齿轮箱振动信号分量间存在干扰的问题。改进的自适应调频模式分解可以有效地提取故障特性并生成高分辨率时频表示结果，清晰表示振动信号中与故障相关的特征分量，有效的识别出行星齿轮箱的局部故障。通过对变转速齿轮箱故障信号的仿真分析，验证了所提方法的有效性。实验数据分析结果也表明该方法可以有效的对变转速齿轮箱中的故障进行诊断。
一种改进自适应调频模式分解分析方法

[发明专利]一种基于幅值特性奇异值分解的轴承故障诊断方法-CN202110958624.4在审
发明人： 崔玲丽;孙梦昕;王华庆;姜宏 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于幅值特性奇异值分解的轴承故障诊断方法，把故障频率等的幅值特性作为奇异分量的选择指标——故障包含度(FIC)。首先是原始信号的Hankel矩阵构造与SVD分解，其次利用所提指标FIC对分解所得的SCs进行信息评估，最后选出携带故障信息的SCs以重构降噪信号。轴承故障仿真信号与实验信号的试验结果表明：相比于传统的差分奇异值分解方法(DS‑SVD)，所提方法能选出故障信息量更大的奇异分量，且能在外界干扰下诊断出故障。新方法可用于信号降噪和故障弱特征的增强。
一种基于特性奇异分解轴承故障诊断方法

[发明专利]一种基于改进局部非负矩阵分解的轴承复合故障诊断方法-CN202110958594.7在审
发明人： 崔玲丽;刘玉磊;王鑫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最小相关局部非负矩阵分解的轴承复合故障诊断方法。首先引入蚱蜢优化算法对变分模态分解参数进行寻优，自适应确定最佳模态数和惩罚因子，将最佳参数输入变分模态分解中对振动信号分解，得到多个模态分量，并对模态分量重构，获得输入矩阵；其次把最小相关约束引入局部非负矩阵中，形成最小相关局部非负矩阵分解算法，并将多个模态分量与原始信号重构为模态矩阵，计算最小相关局部非负矩阵分解的最优维数，然后利用最小相关局部非负矩阵分解算法对输入矩阵进行最优维数分解，得到基矩阵W和系数矩阵H，最后对基矩阵W进行包络谱分析，即可分离出耦合的轴承复合故障信号。通过对复合故障信号的仿真分析，验证了所提方法的有效性。实验数据分析结果也表明该方法可以有效的对轴承复合故障进行分离与诊断。
一种基于改进局部矩阵分解轴承复合故障诊断方法

[发明专利]一种基于变尺度Lempel-Ziv的轴承内外圈故障定量趋势诊断方法-CN202110258624.3在审
发明人： 崔玲丽;安加林;王华庆;姜宏 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变尺度Lempel‑Ziv的轴承内外圈故障定量趋势诊断方法，当轴承内圈或者外圈故障尺寸变化时，其振动信号的调制程度会发生变化，这些变化影响其振动信号的复杂度和随机性。该方法首先根据轴承故障冲击特征构建匹配追踪复合字典原子库，对原始振动信号进行重构，消除了因噪声引起的冲击，保留了轴承故障冲击。根据冲击幅值将信号分为轴承故障冲击区和冲击衰减区，对信号中冲击进行变尺度二值化处理后，将冲击作为迭代基本元素，最后采用遍历查找法依次迭代计算处理得到变尺度Lempel‑Ziv值。相比于传统Lempel‑Ziv复杂度方法，新方法能有效降噪、保留信号中周期性冲击特征、抑制非冲击成分、提高迭代计算效率，能有效实现滚动轴承故障定量趋势诊断。
一种基于尺度 lempel ziv 轴承外圈故障定量趋势诊断方法

[发明专利]一种滚动轴承外圈缺陷全尺寸定量诊断方法-CN201710955141.2有效
发明人： 崔玲丽;黄金凤;张飞斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-10-13 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种滚动轴承外圈缺陷全尺寸定量诊断方法，首先基于冲击时间差对实测信号进行初步诊断，获得外圈缺陷的基本尺寸和可选尺寸。再建立轴承系统非线性动力学模型，通过数值求解获得各缺陷尺寸对应的垂‑平同步仿真振动信号。针对缺陷角位置在270°的情况，分别对实测信号及各可选缺陷尺寸时的仿真信号进行傅里叶变换获得相应的幅值谱，并求解实测信号的最小诊断参数Min|ΔfN|，进而诊断出外圈缺陷尺寸。针对缺陷角位置处于250°～290°的情况，则基于垂‑平同步标准差建立外圈缺陷全尺寸定量诊断标准数据库，通过确定实测信号垂‑平同步标准差的归属区间，进而诊断出外圈缺陷尺寸。
一种滚动轴承外圈缺陷尺寸定量诊断方法

[发明专利]一种基于倒位编辑的齿轮箱复合故障诊断方法-CN201911143421.9有效
发明人： 崔玲丽;孙寅;王华庆;姜宏;周建平 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-11-20 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于倒位编辑的齿轮箱复合故障诊断方法，该方法首先依据齿轮故障信号、轴承故障信号与噪声在能量上的差异性和傅里叶变换的共轭对称性，对原始振动信号进行初始相位辨识、编辑、倒位和矢量叠加，实现了信号的有效降噪和对信号中能量不同成分的划分。其次，应用基于最大类间方差的幅值等级分解方法自动地对信号中能量差异特征进行分解，实现了复合故障的有效分离；再次对已分离的故障信号做希尔伯特包络解调分析，可最终实现故障特征的提取与诊断。通过对复合故障信号的仿真分析，验证了所提方法的有效性。实验数据分析结果也表明该方法可以有效的对齿轮箱中的轴承与齿轮复合故障进行分离与诊断。
一种基于编辑齿轮箱复合故障诊断方法

[发明专利]一种基于性能退化字典构造与相似性的轴承寿命预测方法-CN201911090613.8有效
发明人： 崔玲丽;王鑫;王华庆;乔文生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-11-09 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于性能退化字典构造与相似性的轴承寿命预测方法。该方法基于滚道表面形貌的演变机理，将退化过程划分为健康、凹痕、裂纹、剥落四个阶段。充分考虑时变形貌和时变刚度的耦合激励，建立5自由度滚动轴承非线性动力学模型，求解模型的振动响应，构造性能退化字典，作为相似性寿命预测方法的参考集，进而得到剩余使用寿命概率密度函数的估计。
一种基于性能退化字典构造相似性轴承寿命预测方法

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