(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 202111431256.4 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 武汉欧格 莱液压动力设备有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东西湖区田 园 大道65号7#车间2F (72)发明人 代辉　杨猛　 (74)专利代理 机构 武汉天领众智专利代理事务 所(普通合伙) 42300 代理人 杨建军 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种液压元件的机 械状态检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种液压元件的机械状态检 测方法， 具体涉及液压元件技术领域， 包括以下 步骤： 获取多组样本液压元件处于不同状态下的 检测信号为样本数据， 并同时获得每个样本数据 对应的样 本液压元件所处的状态数据。 本发明通 过采用所述样本数据和样本数据所对应的状态 数据作为训练样本并对计算模型进行训练， 训练 得到完成训练计算模型， 其中采用概率主成分分 析方法对支持向量器进行改进， 该算法能克服故 障信号的非线性、 非平稳的特点， 能克服故障样 本数据集小型化的缺点， 大大提高了样本识别的 泛化能力提高了对液压元件故障问题的识别能 力， 且该算法具有明显优越性能提取稳定的样本 特征且故障正确识别率高有一定的工程实际应 用价值。 权利要求书3页 说明书8页 CN 114239161 A 2022.03.25 CN 114239161 A 1.一种液压元件的机 械状态检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)获取多组样本液压元件处于不同状态下的检测信号为样本数据， 并同时获得每个 样本数据对应的样本液压元件所处的状态数据； (2)采用所述样本数据和样本数据所对应的状态数据作为训练样本并对计算模型进行 训练， 训练得到 完成训练计算模型； (3)获取实时的液压元件检测信号， 并将得到的检测信号数据输入到所述计算模型中， 从而得到所述液压元件的状态数据。 2.根据权利要求1所述的一种液压元件的机械状态检测方法， 其特征在于： 所述检测信 号包括液压元件的温度信号、 液压元件的流量信号、 液压元件的输出压力信号、 液压元件的 震动信号和液压元件的功率信号。 3.根据权利要求1所述的一种液压元件的机械状态检测方法， 其特征在于： 所述计算模 型的具体步骤如下： 对于任意d维向量x， 概率主成分分析方法假设q(q＜d)维的隐变量y， 按照如下模型预 制相关： x＝Wy+u+∈ 其中， ∈是观测噪声向量(d ×1)， 为样本均值， W为d ×q参数矩阵， 隐变量y ～N(0,Iq),∈～N(0, σ2Id)， 该模型 是因子分析的一种特殊形式， 可以得到： x～N(u,W Wτ+σ2Id) 其中未知参数W， σ2可以采用极大似然法进行估计， 且隐变量y的先验分布为： 同时， 在隐变量y的条件下， 观测数据x的先验概 率分布为： 根据贝叶斯理论模型， 得到隐变量y关于观测数据的后验概 率密度分布为： 其中： M＝ WT+σ2I， 维数为q ×q； 得到单一的概 率主成分 分析模型， 在该模型 下观测数据的似然函数为： 其中， S为观测样本的协方差矩阵， 将 最大化， 可 得： W＝Uq(^q‑σ2Iq)1/2R权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114239161 A 2其中d×q为正交矩阵， Uq的列矢量为S的特征向量， 与q ×q阶对角矩阵^q中的特征值一 一对应， R为任意q ×q正交旋转矩阵， 为了简化 运算取R＝1， 同样可 得到另一 参数σ2为： 由此用最大似然参数估计代替了通常的样本协方差矩阵直接的特 征值分解； 假设 是一个将样本特征从Rn映射到RD的非线性映射， 理想情况时映射后的样本 在新的特征空间RD是线性可分的， 但是实际中样本可能在高维空间中仍非线性可分， 需要引入松弛变量∈i＞0， 即附加惩罚系数C， 目标函数变为： 对观测样本进行分类时， 不需要将RD中的分割超平面在映射到Rn中， 而是应该让待分类 样本 也经过非线性变换ψ()映射到RD空间中， 然后将 送入RD中的SVM分类器即可， 经 过理论推导， 最终可以得到下面的对偶化问题， 在 如下约束条件下： 最大化目标函数： 此时有 因此最终分类决策函数为： 对于分支持向量而言， αi＝0， 所以带入w的表达式到上式， 得到： 其中， SV标识 支持向量的集 合； 在高温空间实 际上需要进行点积运算， 而无论多高维的向量的点积结果是一个常数， 因此引入核函数的概念， 则优化目标函数变为： 决策分类函数也变为： 其中选用径向基核函数， 即K(x,y)＝exp( ‑y||x‑y||2)， 其中核函数参数设置为y＝ 0.01。 4.根据权利要求1所述的一种液压元件的机械状态检测方法， 其特征在于： 所述步骤权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114239161 A 3