张福江，李丽娜

(福建工程学院机电及自动化工程系，福州350108)

溢流阀是液压系统中的压力控制元件，容易发生故障，其故障诊断方法研究对系统维护具有重要的实际价值和普遍的指导意义.以往常用单频域的基于二阶统计量的功率谱分析方法描述系统的振动状态，例如:均值、方差、自相关函数和功率谱，由于这些统计量容易测量和计算，所以应用十分广泛.但是，功率谱估计的前提是过程必须为线性(实际振动过程中的信号并不满足这一条件)，而且提供的二阶特性信号信息(能量和方差)不包含相位信息，缺少了相位信息就无法获得过程的非线性特性[1].随着信号挖掘技术的发展，双谱[2]、三谱[3]分析方法开始被应用于故障诊断，由于计算量较大，很难实现实时在线诊断.

分形理论应用于故障诊断领域是学术界的新方向[4－6]，分形维数可以用来描述非线性系统，反映构成复杂系统吸引子的动态特性.在众多的描写分形特征的分形维数中，由于关联维数对于吸引子的不均匀性反应敏感，能更好地反映吸引子的特性.系统发生故障时，该系统的吸引子也发生变化，而反映吸引子复杂程度的关联维数也随之变化，因此，关联维数更加适于描述系统的运动状态变化.实验中，采用关联维数作为描述溢流阀状态的特征量，通过对故障的敏感度描述实现故障模式识别与故障诊断，根据关联维数值的变化判断故障发生征兆，为消除故……