彭珍瑞， 刘 臻

(兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070)

齿轮箱作为调节转速和传递扭矩的旋转机械设备，其是否正常运行将直接决定机器能否正常工作。因此，有必要通过传感器来测得数据对齿轮箱进行状态监测与故障诊断，以便排除故障隐患，传感器优化布置就变得尤为重要。另外，若要达到对齿轮箱故障诊断的目的，前提是结构具有故障可诊断性。因此，寻找一组传感器集合，使其检测的数据能够达到期望的故障最大可诊断性就变得很有必要[1]。

近年来，国内外学者深入研究了传感器优化布置问题，但对于齿轮箱这类复杂机械设备传感器优化布置方面研究甚少。Kammer[2]提出有效独立法，以Fisher信息矩阵的行列式为优化目标，从全部自由度中逐步迭代删除对目标模态线性独立性贡献较小的自由度，保留对目标模态线性独立性贡献较大的自由度，直到得到较优的传感器布置方案。模态动能法的主要思想是在模态动能较大的位置处布置传感器，以提高结构模态测试时的信噪比，便于信号采集[3]。基于以上两种方法，很多人进行了改进，刘伟等[4]提出了有效独立平均加速度幅值法和有效独立模态动能法两种传感器优化布置方法，在考虑模态线性独立的同时能具有较高平均动态响应和模态动能。詹杰子等[5]提出了有效独立-改进模态应变能法，最终布置的传感器位置在具有模态独立性前提下，可以提高测点组合的抗噪性。还有人将智能算法引入到传感器优化布置中，以模态动能、模态信息矩阵的行列式、奇异值比值等作为优化目标，实现测点的优化[6-9]。……