时频数据驱动的典型复杂供输机构健康状态软测量方法

张钢， 梁伟阁， 佘博， 田福庆

(1.海军工程大学 兵器工程学院， 湖北 武汉 430033； 2.海军大连舰艇学院 导弹与舰炮系， 辽宁 大连 116018)

0 引言

复杂供输机构是特种装备的重要组成部分，其可靠性和稳定性直接影响特种装备功能的发挥，如火炮供输机构，直接影响弹药的运动状态[1]，且其运动过程伴随有猛烈的冲击、振动等，力学环境十分复杂，对此复杂供输机构进行状态监测已经成为装备健康管理领域关注的焦点问题[2]。

目前，复杂机械设备的健康状态评估方法主要分为机理模型和数据驱动两类。基于机理模型的健康状态评估方法通过建立机械设备失效机理的数学模型[3-5]描述性能退化过程[6-8]。但是，由于类似火炮供输机构的复杂机械设备，运动过程复杂、力学环境恶劣、性能退化机理复杂多变，难以建立准确的机理模型反映其健康状态。

随着传感器技术的不断发展，数据驱动的健康状态评估方法成为研究热点[9-11]。但是传感器测得的振动信号数据往往只能反映机械设备某一方面的特征，并不能直接反映其健康状态。汤健等[12]提出一种适用于旋转机械设备状态监测的软测量技术，通过传感器测量旋转机械运行数据，并提取机械设备多方面的特征信息，构建这些特征信息的融合模型，从而得到能够有效反映其健康状态信息的软测量模型。概括而言，软测量技术主要包括特征提取[13]、建立软测量模型[14]、模型评价[15]等部分。

目前的研究均是基于公共……