(19)中华 人民共和国 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 202111211199.9 (22)申请日 2021.10.18 (71)申请人 北京化工大 学 地址 100029 北京市朝阳区北三环东路15 号 (72)发明人 黄宇　冯坤　江志农　 (74)专利代理 机构 重庆宏知亿知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 50260 代理人 梁山丹 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 17/14(2006.01) G01M 13/045(2019.01)G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种滚动轴承剩余使用寿 命预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种滚动轴承剩余使用寿命 预测方法， 包括： 获取滚动轴承全寿命数据趋势 性特征； 搭建结合自注意力机制的LSTM模型； 用 趋势性特征数据训练网络， 得到可输出滚动轴承 退化曲线的模 型； 将测试轴承非全寿命周期数据 的趋势性特征集输入模型中， 获得预测的轴承 退 化曲线； 利用最小二乘法对预测的退化曲线进行 曲线拟合， 计算轴承到达失效阈值的时间， 并得 到轴承的剩余使用寿命， 为维修人员做出维修决 策提供支撑。 本发明可以应用于运行在复杂工况 下的滚动轴承剩余使用寿命预测， 准确预测出滚 动轴承到达失效点的剩余时间， 为智能化决策提 供支撑。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 113947017 A 2022.01.18 CN 113947017 A 1.一种滚动轴承剩余使用寿命预测方法， 其特 征在于， 包括： 获取滚动轴承 全寿命数据趋势性特 征； 搭建结合自注意力机制的LSTM模型； 用趋势性特 征数据训练网络， 得到可输出滚动轴承退化曲线的模型； 将测试轴承非全寿命周期数据的趋势性特征集输入模型中， 获得预测的轴承退化曲 线； 利用最小二乘法对预测的退化曲线进行曲线拟合， 计算轴承到达失效阈值的时间， 并 得到轴承的剩余使用寿命， 为维修人员做出维修决策提供支撑 。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取滚动轴 承全寿命数据趋势性特征的 具体步骤为： (1)在滚动轴承上安装加速度传感器， 采集全寿命周期监测数据； (2)对全寿命周期数据首先进行希尔伯特变换， 变换前后的信号构成解析信号， 然后求 解析信号的模， 从而得到包络信号， 最后再对包络信号进行低通滤波和 傅里叶变换得到包 络谱； (3)将振动信号的包络谱按频率平均分成n段； (4)设立轴承开始运行时刻的样本为标准样本， 对于所有样本， 分别计算每个子频段与 标准样本相应频 段的皮尔逊相关系数； (5)对于所有样本， 分别计算全频率段信号与标准样本的皮尔逊相关系数； (6)将每个样本得到的n+1个反映轴承退化过程的趋势性特 征进行标准化处理。 3.如权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述希尔伯特变换和傅 立叶变换 具体为： 希尔伯特变换对原始信号的正频率产生正90 °的相移， 对负频率产生负90 °的相移， 并 在不改变频谱分量幅度的情况下构造原始信号的解析信号； 对于任意时域信号xm(t)， 其希 尔伯特变换被定义 为xm(t)与 的卷积， 即 其中*表示卷积算子， H表示希尔伯特算子； 解析信号 为： 对于解析信号zm(t)， 利用傅 立叶变换 方法得到其频谱zm(f) zm(f)即为原 始信号的包络谱。 4.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述皮尔逊相关系数的计算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113947017 A 2其中X和Y表示向量， N表示向量长度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113947017 A 3