(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211136132.8 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 中国人民解 放军陆军 装甲兵学院 地址 100072 北京市丰台区杜家坎21号 (72)发明人 王玉江　陈茜　魏世丞　王博　 赵阳　夏丹　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 万慧华 (51)Int.Cl. G01R 31/34(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种多源信息融合的电机故障诊断方法及 系统 (57)摘要 本发明公开了一种多源信息融合的电机故 障诊断方法及系统， 涉及电机故障诊断领域， 所 述方法包括： 获取电机各变量当前的运行数据； 对电机各变量当前的运行数据进行预处理和数 据标准化， 得到处理后的数据； 对处理后的数据 进行数据融合， 得到总变量的统计量； 判断所述 总变量的统计量是否超出了控制限； 若是， 则确 定电机当前运行状态下各个变量对总变量的统 计量的贡献率； 针对任一变量， 判断电机当前运 行状态下所述变量的贡献率是否大于电机正常 运行时所述变量的贡献率； 若是， 则确定所述变 量所对应的部位发生故障。 通过本发 明有效提高 了故障识别准确率。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 115508703 A 2022.12.23 CN 115508703 A 1.一种多源信息融合的电机故障诊断方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取电机各变量当前的运行数据， 所述变量包括： 电流变量、 电压变量、 转速变量、 位移 变量、 振动变量和机体温度变量； 对所述电机各变量当前的运行 数据进行 预处理和数据标准 化， 得到处 理后的数据； 对所述处 理后的数据进行 数据融合， 得到总变量的统计量； 判断所述总变量的统计量是否超出了控制限， 得到第一判断结果； 所述控制限与正常 统计量的数学期望和方差有关， 所述正常统计量为电机正常运行时得到的总变量的统计 量； 若所述第一判断结果为是， 则确定所述电机当前运行状态下各个变量对所述总变量的 统计量的贡献率； 针对任一变量， 判断电机当前运行状态下所述变量的贡献率是否大于电机正常运行时 所述变量的贡献率， 得到第二判断结果； 若所述第二判断结果 为是， 则确定所述变量所对应的部位发生故障。 2.根据权利要求1所述的多源信 息融合的电机故障诊断方法， 其特征在于， 所述总变量 的统计量的计算公式如下： 其中， SPE为总变量的统计量， n为变量总数， xj为第j个变量， xnew为新变量， K为测试数据 矩阵， 所述测试数据 矩阵为由电流、 电压、 转子转速、 转轴位移、 振动和机体温度预 处理后得 到的特征参量组成的矩阵， 为测试数据矩阵的转置， α 为第 一固有矩阵， αT为第一固有矩 阵的转置 。 3.根据权利要求1所述的多源信 息融合的电机故障诊断方法， 其特征在于， 所述总变量 的统计量的计算公式如下： 其中， T2为总变量的统计量， tr为矩阵的迹， 为测试数据矩阵， 所述测试数据矩阵为由 电流、 电压、 转子转速、 转轴位移、 振动和机体温度预处理后得到的特征参量组成的矩阵， 为测试数据矩阵的转置， α为第一固有矩阵， αT为第一固有矩阵的转置， λ为第二固有矩 阵。 4.根据权利要求1所述的多源信 息融合的电机故障诊断方法， 其特征在于， 所述控制限 的计算公式如下： A＝ μ+3σ 其中， A为控制限， μ为电机正常运行时得到的总变量的统计量对应的数学期望， σ 为电 机正常运行时得到的总变量的统计量对应的方差 。 5.根据权利要求2所述的多源信 息融合的电机故障诊断方法， 其特征在于， 所述贡献率 的计算公式如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115508703 A 2其中， CSPE,new， i为第i个参数对总变量的统计量SPE的贡献率， n为变量总数， xj为第j个变 量， xnew为新变量， 为测试数据矩阵， 所述测试数据矩阵为由电流、 电压、 转子转速、 转轴位 移、 振动和机体温度预处理后得到的特征参量 组成的矩阵， 为测试数据矩阵的转置， α 为 第一固有矩阵， αT为第一固有矩阵的转置， vi为第i个变量。 6.根据权利要求3所述的多源信 息融合的电机故障诊断方法， 其特征在于， 所述贡献率 的计算公式如下： 其中， 为第i个参数对总变量的统计量T2的贡献率， vi为第i个变量， tr为矩阵的 迹， 为测试数据矩阵， 所述测试数据矩阵为由电流、 电压、 转子转速、 转轴位移、 振动和机 体温度预处理后得到的特征参量组成的矩阵， 为测试数据矩阵的转置， αT为第一固有矩 阵的转置， λ为第二固有矩阵。 7.一种多源信息融合的电机故障诊断系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取单元， 用于获取电机各变量当前的运行数据， 所述变量包括： 电流变量、 电压 变量、 转速变量、 位移变量、 振动变量和机体温度变量； 数据处理单元， 用于对所述电机各变量当前的运行数据进行预处理和数据标准化， 得 到处理后的数据； 数据融合单 元， 用于对所述处 理后的数据进行 数据融合， 得到总变量的统计量； 第一判断单元， 用于判断所述总变量的统计量是否超出了控制限， 得到第 一判断结果； 所述控制限与正常统计量的数学期 望和方差有关， 所述正常统计量为电机正常运行时得到 的总变量的统计量； 贡献率确定单元， 用于当所述第一判断结果为是时， 确定所述电机当前运行状态下各 个变量对所述总变量的统计量的贡献率； 第二判断单元， 用于针对任一变量， 判断电机当前运行状态下所述变量的贡献率是否 大于电机正常运行时所述变量的贡献率， 得到第二判断结果； 故障确定单元， 用于当所述第二判断结果为是时， 确定所述变量所对应的部位发生故 障。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115508703 A 3