算法特点
多尺度熵特征融合:算法不仅计算注意力熵(Attn),还同步提取四个子熵(Hxx、Hxn、Hnx、Hnn),形成多维特征向量,全面表征信号复杂度。
基于极值间隔的物理驱动:通过提取局部极大值/极小值之间的时间间隔序列,直接从信号波形特征出发,具有明确的物理意义——反映了振动信号的冲击性、周期性和不规则性。
无参数自适应分析:无需预先设置任何尺度参数或阈值,算法自动检测信号极值点并计算分布熵,适应不同故障类型和信号强度。
强抗噪性与鲁棒性:基于极值点的间隔统计特性对随机噪声不敏感,相比基于原始信号的熵计算方法具有更好的稳定性。
故障机理可解释性强:内圈故障因周期性冲击产生规律间隔→高熵值;外圈固定导致信号相对平稳→低熵值;结果与轴承故障物理机制高度一致。
算法步骤
数据标准化截取:统一截取前12000个采样点,消除数据长度不一致的影响,确保特征可比性。
极值点精确检测:采用自适应峰值检测算法,准确识别局部极大值和极小值位置,处理平台区域取中间点。
极值间隔序列提取:计算四类间隔序列:极大值间(Txx)、极小值间(Tnn)、极大到极小(Txn)、极小到极大(Tnx)。
概率分布直方图统计:对各间隔序列进行直方图统计,计算每个区间出现的概率分布。
多维度熵值计算:基于概率分布,分别计算四个子熵,最终合成注意力熵(四者均值)。
特征归一化处理:对五个熵特征进行归一化,消除量纲影响,便于后续对比分析和机器学习建模。