滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出問題

1、滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出問題首先我們采用的數(shù)據(jù)來源于有很多，例如：美國凱斯西儲大學(xué)的數(shù)據(jù)、辛辛那提大學(xué)的數(shù)據(jù)、NASA公開數(shù)據(jù)等。我們對采集的信號進(jìn)行故障診斷時(shí)的第一步問題就是如何把現(xiàn)有的龐大數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Matlab里面進(jìn)行分析呢？我們這里采用辛辛那提大學(xué)的作為常規(guī)例子給大家詳細(xì)講解。首先我們使用公開數(shù)據(jù)要充分了解使用該數(shù)據(jù)的具體信息和內(nèi)容，試驗(yàn)平臺是什么樣子，都由哪些部分組成，傳感器的安裝位置在哪？采集的是哪個(gè)軸承上的數(shù)據(jù)？我們都需要了解清楚，否則會造成后期的數(shù)據(jù)混亂，這一步是非常關(guān)鍵的。辛辛那提大學(xué)的試驗(yàn)臺如圖所示：此實(shí)驗(yàn)臺由電機(jī)驅(qū)動(dòng)4個(gè)軸承工作，因?yàn)樵撛囼?yàn)平臺進(jìn)行測試的是滾動(dòng)軸承全生命周期的

2、試驗(yàn)，傳感器分別安裝在滾動(dòng)軸承的橫向和縱向。通過8個(gè)采集通道采集數(shù)據(jù)。采樣率是20KHz，采樣間隔時(shí)間為10min，一次采樣共20480個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。最后一直運(yùn)行到滾動(dòng)軸承失效。采用第一組測試數(shù)據(jù)，共采集了34天，共有2156個(gè)文件，軸承3發(fā)生內(nèi)圈缺陷，軸承4發(fā)生滾動(dòng)體缺陷。 （a）軸承3內(nèi)圈缺陷 （b）軸承4滾動(dòng)體缺陷。 8個(gè)采集通道對應(yīng)A、B、C、D、E、F、G、H，其中A、B對應(yīng)的是軸承1的X向和Y向的采集信息。以此類推對應(yīng)4個(gè)軸承的采集信息。我們要對滾動(dòng)軸承全生命周期性能衰退過程進(jìn)行分析，拿其中軸承3的內(nèi)圈故障進(jìn)行衰退過程作為例子進(jìn)行分析。我們只需提取軸承3所對應(yīng)的采集通道E、F的振動(dòng)信息

3、即可，無論是使用X向還是Y向的信息，我們都可以明確的診斷出軸承3的衰退過程，因此我們選擇其中一組信息作為衰退預(yù)測的數(shù)據(jù)。提取2156個(gè)文件中的E這一列的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間排列起來。由于文件個(gè)數(shù)較多，手動(dòng)導(dǎo)入信息量龐大，因此我們采用matlab對其進(jìn)行編程，給文件命名并讓名字循環(huán)讀入，進(jìn)而讀取改文件的具體信息。最后把文件全部導(dǎo)入并合成一個(gè)矩陣。如果我們采用整體全部的數(shù)據(jù)，需要花費(fèi)的時(shí)間相對較長，這里可以根據(jù)個(gè)人的需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理，由于一個(gè)文件中就含有20480個(gè)數(shù)據(jù)，我們可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔取數(shù)據(jù)，比如一個(gè)文件中我只選取1000個(gè)數(shù)據(jù)作為后期的輸入數(shù)據(jù)?；蛘唠S機(jī)選取有代表性的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)

4、據(jù)，根據(jù)具體情況具體自行選擇。我采用的是對每組數(shù)據(jù)作均值處理，一個(gè)文件僅僅選擇了一個(gè)數(shù)據(jù)來代表，由于時(shí)間間隔較短，而我們關(guān)注的重點(diǎn)是滾動(dòng)軸承整個(gè)生命運(yùn)行過程中的衰退趨勢的變化，因此不會產(chǎn)生較大影響。由于文件不是標(biāo)準(zhǔn)格式，首先我們要進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，都變成excel文件，方便后期matlab數(shù)據(jù)的讀入。文件循環(huán)導(dǎo)入的具體代碼如下：cd (D:Program FilesMATLAB1) %文件所在文件夾。dat=struct2cell(dir); %建立文件夾的樹結(jié)構(gòu)for i=1:length(dat)-2 %減去2是由dos文件夾的組織決定的，這里不做解釋datai=importdata(dat

5、1,i+2); %使用元胞數(shù)組存儲各文件中的內(nèi)容。end for k=1:i filename=kms11.22,num2str(k),.xls; xlswrite(filename,datak,Sheet1)end ims10_22.12.06-ims10_22.15.37 前43組數(shù)據(jù)每5min記錄一次ims10_22.15.44-ims10_23.00.14 532003.10.23.00.24-2003.10.23.10.14ims10_ 602003.10.29.14.39-2003.10.31.10.09ims10_ 1402003.10.31.12.05-2003.11.01.2

6、3.51ims10_ 2162003.11.3 ims11_31000 282003.11.07.14.51-2003.11.10.07.55ims11_71451 3022003.11.10.08.05-2003.11.10.16.25ims11_ 512003.11.14.11.02-2003.11.15.23.58ims11_ 2202003.11.16.00.08-2003.11.18.19.12ims11_ 3222003.11.19.09.06-2003.11.21.23.56jms11_19 2992003.11.22.00.06-2003.11.25.23.39kms11.22 422數(shù)據(jù)讀取進(jìn)來后，我們另存為excel數(shù)據(jù)文件，執(zhí)行如下程序，實(shí)現(xiàn)每個(gè)文件的循環(huán)讀取，把故障數(shù)據(jù)單獨(dú)提取出來，并存入一個(gè)矩陣中，輸出excel文件或者.m文件。filename1=ls(D:Program FilesMATLAB4rms2016*.xls);filename=cellstr(filename1);num=length(filename);M=;for i=