改进盲源信号处理的集成动力装置故障诊断：1674??2974(2014)05??0113??05??收稿日期：20130910??基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(2014CB046402);国家自然科学基金资助项目（51175014,51305011）；教育部外专局111计划资助项目??：王芳（1981-），女，河南淇县人，北京航空航天大学博士研究生???k通讯联系人，E??mail:hwdzh9012@126?お????k??摘要：针对高速集成动力装置中振动信号相互耦合严重而普通方法无法进行有效分离的问题，提出一种改进的盲源信号处理方法.该方法在传统盲源分离方法的基础上，通过故障机理获得的先验知识确定源的数量和频率特征，从而有效地提升故障信号源的分离效果.试验验证结果表明，采用改进的盲源信号处理方法处理后的信号与实际系统的故障特征吻合度很高，该方法能够有效地应用于高速集成动力装置的故障诊断并提高诊断精度.??关键词：故障诊断；集成动力装置；盲源分离??：TH206.3;TH132.4文献标识码：AAnImprovedBlindSourceSeparationMethod??fortheFaultDiagnosisofIntegratedPowerUnit?お?WANGFang，WANGShao??ping，HONGWei???k??（SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering,Bei激ngUniv??ofAeronauticsandAstronautics,Bei激ng100191,China）Abstract:Inhigh??speedintegratedpowerunits,vibrationsignalcouplingisveryserious,whichmakesitdifficulttodeterminethenumberofvibrationsourcesbyusingtraditionalmethods.Inordertocopewiththisproblem,thispaperproposedanimprovedblindsourcesignalprocessingmethod.Basedonthetraditionalblindsourceseparationmethod,thismethodusedpriorknowledgeoffailuremechanismtoenhancetheeffectofblindsourceseparation.Experimentresultsshowthatsignalafterseparationfitswellwithfaultcharacteristics.Thismethodisveryeffectiveinthefaultdiagnosisofintegratedpowerunitanditcanimprovetheaccuracyoffaultdiagnosis.??Keywords:faultdiagnosis;integratedpowerunit;blindsourceseparation?お?导弹推力矢量控制系统通过改变发动机喷管摆角调整其姿态，主要由动力装置、液压油源回路和电液伺服控制回路3个部分组成.动力装置为电液伺服系统提供能源，是姿态控制子系统中的关键分系统，一旦失效将直接导致战斗任务失败.据统计，动力装置失效或性能衰减的发生频次明显高于其他部件，因此研究导弹动力装置的故障诊断至关重要.由于导弹动力装置结构紧凑、转速高、机械传动部件在高速运转工况下振动耦合严重，通过检测系统振动很难准确定位故障特征.为了有效剔除振动噪声，目前广泛采用频谱分析方法、小波分析方法、经验模态分析方法等振动信号处理方法????/[??????1/]??.频谱分析是现代信号处理技术的最基本和常用的方法之一.该方法是采用傅里叶变换将时域信号转化为频域信号，通过比较频域信号中各轴的旋转频率、齿轮啮合频率及其高次谐波等主要频率点的幅值、相位的变化可以了解旋转机械的运行工况，进而实现故障诊断????［2］??.小波分析方法是通过选取相应的小波基，进行小波变换将特征信号从强干扰的原始信号中分离出来，从而实现状态监测.小波分析方法的优点在于可以根据特征信号的特点选取相应的小波基，实现特征信号的有效提取????/[??????3??????/]??.经验模式分解法把时频信号分解成一系列固有模态函数的方法????/[??????4??????/]??，既能对线性稳态信号进行分析，又能对非线性非稳态信号进行分析.这些方法虽然都可以对振动信号噪声具有一定的滤除作用，但对多个相邻的振动信号耦合情况的效果却不甚理想.原因是振源间距离近时，振动耦合严重，很难从单一传感器获取信号中准确地提取振动特征.其次，动力装置高速旋转使得振源产生的振动频率很高，振动在传播过程中容易产生共振和畸变，因此也使得振动特征难以被提取.??盲源分离（BlindSourceSeparation，BSS）是一种20世纪80年代提出的多源信号分离方法????/[??????5??????/]??，它能在没有先验知识的情况下，通过多路传感器信号的特征变换实现源信号的分离和估计.针对高速集成旋转机械的特点，利用盲源信号分析方法分离耦合...