在讨论 和 的提取问题时,假设以器件工作时的特征信号去建立时序模型AR(n),其参数特征向量 凝聚了信号的主要信息,也反映了器件工作的状态,AR(n)模型为:
(2)
式中: = 为模型参数; 为样本序列; 为均值等于零的白噪声。利用递推最小二乘法可得到AR(n)模型的参数估计:
(3)
其中 为加权系数阵,又称校正系数阵。 可有如下几种选取方法:
=
=
=
特征可选择信号的方差为:

式中:

3.2 故障前征兆的频域分析方法
将传感器采集的时域信号 经过Fourier变换或进行建模得到Fourier功率谱,Fourier功率谱由下式求出:
(4)
其中 是信号序列 的快速Fourier变换。
将功率谱等分为n个区域,其中心频率为 ,相应的每一矩形面积内的平均功率为 ,这样,这张功率谱可以用一个n维向量P表示。
(5)
为简化计算机运算并减少储存数据,对P进行特征抽取,将原来的n个元素用新的p个元素组成的向量来代替:
(6)
决定极限指标 ,设向量Y的元素 具有概率密度 ,则有
(7)
如果 的任一观察值超过 ,则认为程序运行超出规定的范围。
3.3 趋势征兆的分析
常见的趋势征兆可采用时间序列分析中的趋势项提取技术来获取。设一趋势征兆量为某一检测点的温度的时间序列 ,则:
(8)
式中 为趋势项,它是随时间t变化的某一确定函数; 为随机项,它反映了从 中提取 后剩下的随机波动成分。若趋势征兆是线性趋势,此时趋势项 为时间t的线性函数:
(9)
这个问题的求解归结为一元线性回归问题,取:

即 (10)
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