基于小波变换信息熵的自动机故障特征提取研究

2012-11-23潘铭志潘宏侠任海峰

火炮发射与控制学报 2012年4期

潘铭志，潘宏侠，任海峰

(中北大学机械工程与自动化学院，山西太原 030051)

高速自动机是小口径火炮的核心部件，日益朝着复杂化、高度自动化方向发展，结构日趋精细复杂。因其工作环境为高温高压高冲击，其工作可靠性，其各构件的裂纹及磨损逐渐成为火炮监测与诊断领域关注的焦点。在自动机实射动作中采用现代化的测试与分析手段，监测自动机的运动形态，分析故障产生的原因与机理，通过信号分析与处理识别故障的部分与程度，提出一种能在多干扰、低信噪比的复杂振动信号中，准确、快速提取故障特征并识别故障的方法，是火炮自动机状态监测与诊断领域亟待解决的问题[1]。

信息熵是对信号及系统状态的不确定性的定量评价指标，可以较强的刻画系统内在信息，以及信号特征提取。在机械故障诊断领域，人们尝试使用信息熵方法提取系统运行的内在状态特征。为此，本文在对传统信息熵进行阐述的基础上，进行了用于自动机机箱振动特征信号的信息熵提取方法研究，分析信号在不同的变换空间中的构造信息熵方法，提出不同空间中信息熵提取的模型和算法，并对信息熵模型的参数进行优化。通过理论数据分析及实测信号的分析验证了研究方法的有效性。