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龍圖騰網(wǎng)獲悉湖南科技大學(xué)申請的專利一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119374908B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411454675.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01M13/045；該發(fā)明授權(quán)一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法及系統(tǒng)是由孫煒康;劉燕飛;郭理宏;楊來銘;趙思波;郭勇;彭延峰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-10-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于但不限于故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法及系統(tǒng)，首先，通過構(gòu)造稀疏濾波器實(shí)現(xiàn)了對辛幾何原子的預(yù)降噪；然后，采用CAP方法實(shí)現(xiàn)了多通道信號的統(tǒng)一表征；最后，以正則化奇異局部線性算子為優(yōu)化目標(biāo)對構(gòu)造的稀疏濾波器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不僅實(shí)現(xiàn)了多通道信號分解結(jié)果的模態(tài)對齊，還將其約束為局部窄帶信號。MSSUD方法采用CAP方法處理辛幾何原子重構(gòu)信號。該方法可以根據(jù)多通道信號的特點(diǎn)自適應(yīng)地獲取投影向量，并將多通道信號投影至超球面上獲得多通道信號地統(tǒng)一表征，再結(jié)合稀疏濾波器可以實(shí)現(xiàn)多通道信號地自適應(yīng)頻帶統(tǒng)一分割。

本發(fā)明授權(quán)一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法，其特征在于，包括： 首先構(gòu)建各通道振動信號的辛幾何原子庫，通過正則化平滑算子篩選有效原子進(jìn)行合并，獲取平滑后的振動信號，從而實(shí)現(xiàn)各通道信號的預(yù)降噪；然后利用CAP能根據(jù)多通道信號的特點(diǎn)適應(yīng)性獲得投影向量的優(yōu)勢，將多通道信號投影到超球面上，獲取多通道信號的統(tǒng)一表征；最后，以正則化局部窄帶算子為優(yōu)化目標(biāo)，通過對構(gòu)建的稀疏濾波器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)多通道信號頻帶統(tǒng)一分割的同時(shí)使約束為局部窄帶信號的分解結(jié)果具備更好的物理意義； 基于多元辛稀疏統(tǒng)一分解的軸承故障診斷方法具體包括： 步驟1：辛幾何預(yù)降噪； 步驟2：多通道信號投影； 步驟3：頻帶統(tǒng)一分割； 步驟1具體包括： S101，對于各通道振動信號Sn＝[s1n,s2n,…,sin],分別針對每一個(gè)sin進(jìn)行預(yù)降噪，令r1n＝sin，構(gòu)建相空間軌跡矩陣X； n是數(shù)據(jù)長度，d為嵌入維數(shù)通常設(shè)置為n3，τ為延時(shí)長度，m＝n-d-1τ，通過PSD確定嵌入維數(shù)d及延時(shí)長度τ，可獲取相空間軌跡矩陣X，獲取對角平均化后的辛幾何原子庫Y＝[y1n,y2n,…,ykn,…]； S102，計(jì)算辛幾何原子庫Y中的每個(gè)辛幾何原子分量ykn的奇異局部線性算子； 其中，用于評估辛幾何原子，越大則辛幾何原子能量越大，分解殘余量越小，將Y按ykn的正則化平滑算子從大到小進(jìn)行排序如下： Y'＝[y1'n,y2'n,…,yk'n,…] S103，構(gòu)建u＝smoothyk'nsmoothr1n作為重構(gòu)閾值指標(biāo)，篩選u0.001的辛幾何原子進(jìn)行重構(gòu)，獲取包含原始信號顯著模態(tài)的部分辛幾何原子矩陣Y”＝[y1'n,y2'n,…,ym'n]，剩余的大量微弱無效分量不參與重構(gòu)過程，從而減少計(jì)算量，提升分解速度； S104，將y1'n依次和其他辛幾何原子[y2'n,…,ym'n]合并，重新計(jì)算奇異局部線性算子值，若減小則合并，獲取辛幾何預(yù)降噪后的各分量si'n，并構(gòu)建降噪多通道信號矩陣S'n； 步驟2具體包括： S201，令Rn＝S'n，根據(jù)Rn自身的特點(diǎn)采用CAP投影策略獲得J個(gè)投影向量然后，計(jì)算Rn＝[r1n,r2n,…,rMn]的投影信號 S202，對J個(gè)投影信號求均值獲得多通道信號的統(tǒng)一表征信號mn； 步驟3具體包括： S301，構(gòu)建濾波器χk|λ，λ＝[ω,ωb,ωc]： S302，通過解決如下優(yōu)化問題P1，利用遺傳算法可獲取多通道信號的統(tǒng)一表征信號mn的最優(yōu)濾波參數(shù)λ1＝[ω,ωb,ωc]： 其中 為對作奇異局部線性算子計(jì)算，該優(yōu)化問題通過最小化使得濾波后的多通道信號的統(tǒng)一表征信號約束為局部窄帶信號，從而達(dá)到自適應(yīng)頻帶分割的目的；用于正則化優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，D'是微分運(yùn)算用來正則化其中λ權(quán)值設(shè)置為 S303，令重復(fù)S302，構(gòu)建最優(yōu)濾波參數(shù)矩陣F＝[λ1,λ2,…,λi,…]，直至 最后，分別對Sn中辛幾何降噪后的各通道信號采用F中構(gòu)建的濾波器組進(jìn)行濾波，實(shí)現(xiàn)多通道信號頻帶的統(tǒng)一分割，獲取各通道的多元辛稀疏模態(tài)分量。

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