1.一种基于全变分与补偿距离评估的轴承故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:a.加速度传感器采集滚动轴承的多通道振动信号;
b.振动信号按时间序列分割,组成样本集;
c.对样本提取时域特征并引入振动信号全变分,得到时域一维特征行向量;
提取每个样本的时域特征,包括均值、标准差、均方根值、歪度指标、峭度指标、波形指标、裕度指标、脉冲指标、峰值指标9个传统时域特征基础上,引入了一种新的时域特征振动信号的全变分;设x为轴承的振动信号,由于正常运行下机器的振动或噪声是大量的、无规则的、大小接近的随机扰动的结果;而对于不正常运行状态下的振动信号,是在随机信号中出现有规则的周期性脉冲,这就意味着满足xi≈xi+1,为此,定义振动信号全变分为:式中,D∈R(n-1)×n为双对角矩阵,xi为振动信号的幅值,n为数据点数;
全变分函数对于快速变化的x给予大的值,因此更能反映出故障信号的时域特征; 提取的时域特征计算公式如下:均值: 标准差:
均方根值: 歪度指标:
峭度指标: 波形指标:
裕度指标: 脉冲指标:
峰值指标: 全变分:
d.不同通道的时域一维特征行向量组成高维数据特征集,并采用补偿距离评估算法获取敏感特征集;
e.利用PSO优化的支持向量机进行训练并建立故障诊断模型,确定轴承故障类型并输出结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于全变分与补偿距离评估的轴承故障诊断方法,其特征在于,所述的步骤b中振动信号按时间序列分割获得样本集,每个样本集记为Xi,i=1,
2,...,M,其中M≥200,|Xi|≥2000。
3.根据权利要求1所述的一种基于全变分与补偿距离评估的轴承故障诊断方法,其特征在于,所述的步骤d中的不同通道的时域一维特征行向量按行排列形成一个特征矩阵,再按列转化成一个特征列向量;不同样本的特征列向量组成高维数据特征集,并采用补偿距离评估算法获取敏感特征集,补偿距离指标选择大于阈值0.6或者补偿距离指标最大的3个特征为敏感特征集。