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龙图腾网恭喜东华大学;北京中丽制机工程技术有限公司申请的专利结合GEP和互信息的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114444547B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210109892.3，技术领域涉及：G06F18/213；该发明授权结合GEP和互信息的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法是由张洁;石梓琪;汪俊亮;任杰;毛新华;郑小虎;朱闯闯;张方晨设计研发完成，并于2022-01-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本结合GEP和互信息的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种结合GEP和互信息的的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法。使用具有进化搜索性能的改进型基因表达式编程用于滚动轴承的特征提取。为提高基因表达式编程拟合特征的可用率和轴承特征在工业场景下的结合程度，提出了一种基于互信息的特征选择方法，分别分析当前基因表达式编程特征与故障标签序列的相关性、与当前候选基因表达式编程特征集的冗余性，并在此基础上分析当前候选子集与时频域离散特征集的互补性。与原有特征对分类精度相比，基因表达式编程训练过程中能更好地保留优势特征。此方法也可以应用到工况多变的类似工业场景中，帮助故障特征提取，实现高效故障诊断。

本发明授权结合GEP和互信息的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法在权利要求书中公布了：1.一种结合GEP和互信息的化纤卷绕机轴承故障特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用振动加速度传感器和数采设备采集卷绕机正常以及故障状态下的振动加速度信号；步骤2、对步骤1得到的原始采样信号中的离群部分进行剔除，并采用邻域内均值补全的方式填空补全；步骤3、使用经验模态分解将经过步骤2处理的信号分成多个IMF分量如式1所示，计算各IMF分量的周期，计算卷绕机各轴承内圈、外圈、滚动体、保持架的故障频率，与各IMF分量周期进行匹配，确定卷绕机各部分对应的IMF分量： 式1中，xt为经过步骤2处理后的原始采样信号，cit为经验模态分解后的第i个IMF分量，n为IMF分量的总个数，rnt为不满足分解要求的残差；式2中，fo为轴承外圈故障特征频率，fr是转子在旋转过程中的固有频率，z为滚动轴承滚动体个数，d为滚动体直径，D为滚动轴承节径，α为接触角；式3中，fi为轴承内圈故障特征频率；式4中，fb为轴承滚动体故障特征频率；式5中，fc为轴承保持架故障特征频率；步骤4、将IMF分量转成频域表示；步骤5、将经过步骤2至步骤4处理的故障信号与正常信号做频域幅值相减，得到频域幅值差值；步骤6、建立幅值差值-频率值字典，通过幅值差值从大到小排序，在多个周期内排序并将对应的频率值进行聚类，之后选出多个区域，并依据这些区域的聚类中心确定为相应数量的标记位置；步骤7、将标记位置对应的幅值差值输入到构建好的基因表达式编程与决策树模型中，输出特征表达式，其中，该基因表达式编程与决策树模型包括由基因表达式编程构成的编码、解码、选择、进化部分以及由决策树构成的评价部分。

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