公开(公告)号：CN120068856A

公开(公告)日：2025-05-30

申请号：CN202411972491.6

申请日：2024-12-30

Applicant: 清华大学

Inventor： 黄金凤 ,  张飞斌 ,  何宏亮 ,  李奇 ,  秦朝烨 ,  褚福磊

IPC: G06F40/284 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0499 ,  G06N3/0455 ,  G06N3/084

Abstract: 本发明涉及机械设备预测性维护技术领域，尤其是一种信号转文本生成式预训练大模型，包括以下步骤：构建信号单元、构建信号算子、构建随机参数、构建信号函数、输出信号函数数学特征的文本描述、输出信号函数的信号数据、输出信号函数物理特征的文本描述、建立具有思维链的“信号数据‑文本描述”问答对、制作具有思维链的预训练数据集、模型训练、模型微调、模型测试、模型部署、使用模型。本发明可以将信号数据转成文本信息，帮助设备运维管理者做出运维决策，避免设备故障，提高生产效率。

公开(公告)号：CN110146290A

公开(公告)日：2019-08-20

申请号：CN201910456770.X

申请日：2019-05-29

Applicant: 清华大学

Inventor： 张飞斌 ,  褚福磊 ,  王天杨

IPC: G01M13/045 ,  G06F17/10

Abstract: 一种基于定位普遍法则的滚动轴承外圈缺陷定位诊断方法，该方法首先将滚动轴承外圈全方位划分为四个象限，并基于水平方向和垂直方向振动加速度信号的冲击波形振荡起始方向提出了定位普遍法则，用于判别外圈缺陷角位置与四个象限的对应关系。再利用水平方向和垂直方向振动加速度信号，计算出垂-平同步均方根值和平-垂同步均方根值。最后，结合定位普遍法则以及垂-平同步均方根值、平-垂同步均方根值与外圈缺陷角位置之间的映射关系，得到了能够准确且唯一地计算出外圈缺陷角位置的定位公式，实现外圈缺陷全方位精确定位诊断。本发明为滚动轴承故障诊断领域由定性诊断迈向量化诊断提供了新的技术支撑，具有重要的实用性和工程价值。

公开(公告)号：CN120067715A

公开(公告)日：2025-05-30

申请号：CN202411966579.7

申请日：2024-12-30

Applicant: 清华大学

Inventor： 黄金凤 ,  张飞斌 ,  秦朝烨 ,  褚福磊

IPC: G06F18/23 ,  G06F18/213

Abstract: 本发明涉及故障诊断技术领域，公开了一种辅助多模态大模型中复杂信号转文本的M‑BaseFre聚类方法，该方法包括以下步骤：1)对分量信号求其幅值谱；2)基于MATLAB自带的findpeaks函数查找出所有分量幅值谱中的频率峰值并保留对应的频率值；3)计算各分量所有峰值频率值之间的最大公约数及分量之间的最大公约数，并对具有公共基频的分量信号进行重组；4)计算剩余分量所有峰值频率值之间的边频带值，并对具有相同值的分量信号进行重组。本发明能够为信号转文本描述提供基础支撑，实现大语言模型在故障诊断中的应用，从而防止因设备故障漏诊和误诊引起重大事故发生。

公开(公告)号：CN119249164A

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202411278086.4

申请日：2024-09-12

Applicant: 清华大学

Inventor： 秦朝烨 ,  李奇 ,  徐海锋 ,  张飞斌 ,  黄金凤

IPC: G06F18/22 ,  G06F18/15 ,  G06F18/213 ,  G06F18/25 ,  G06F40/30 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0895 ,  G06N5/04 ,  G06Q10/04 ,  G06Q10/20 ,  G06Q50/04 ,  G06F123/02

Abstract: 本申请提出了一种预测性维护大模型的对齐方法，包括：步骤S1：获取与工业设备运行状况相关的文本数据和监测信号数据；步骤S2：通过文本特征提取器、信号特征提取器分别从文本数据、监测信号数据中提取特征向量；步骤S3：计算特征向量之间的差异；步骤S4：重复步骤S1‑S3，根据每次重复过程产生的差异、以最小化差异为目标对信号特征提取器进行训练；步骤S5：通过训练后的信号特征提取器提取特征向量；步骤S6：将特征向量输入大模型，输出识别结果；步骤S7：基于文本数据和识别结果计算大模型的识别准确率；步骤S8：重复步骤S1‑S7，直至大模型的识别准确率大于预设阈值。本申请能够有效的对齐和融合多模态数据，进而通过模型实现高效的预测性维护。

公开(公告)号：CN118228111A

公开(公告)日：2024-06-21

申请号：CN202410352549.0

申请日：2024-03-26

Applicant: 清华大学

Inventor： 秦朝烨 ,  李奇 ,  刘岳开 ,  孙仕林 ,  张飞斌 ,  褚福磊

IPC: G06F18/241 ,  G06F18/10 ,  G06F18/21 ,  G06N3/0499 ,  G06N3/08 ,  G06N5/022

Abstract: 本公开涉及电信号处理方法技术领域，具体提供了一种故障信号的诊断方法，可以应用于故障诊断技术领域和人工智能领域。该方法包括：获得待诊断的故障信号，构建与故障信号相关的信号处理模块，利用信号处理模块对所获得的信号进行处理，获得故障特征增强的信号；确定多个故障特征增强的信号的特征；对特征利用全连接神经网络进行分类，根据分类，确定对故障信号的诊断结果；将确定的诊断结果与已知的诊断结果进行比较；根据比较的结果，对前述步骤中选取的参数进行修正；利用修正后的参数，对新的故障信号进行处理，确定故障信号的诊断结果。

公开(公告)号：CN112743545B

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202011578414.4

申请日：2020-12-28

Applicant: 清华大学

Inventor： 王天杨 ,  张飞斌 ,  褚福磊

IPC: B25J9/16

Abstract: 一种六轴工业机器人的动力学建模方法，该方法首先将六轴工业机器人等效为有限个具有质量的质点，并确定质点相关参数，通过基于广义向量式力学的中央差分公式计算出质点运动位移，并结合关节处具有轴承故障和柔轮齿侧间隙的谐波减速器非线性摩擦模型，描述出工业机器人的运动变形情况，建立出更符合实际工况的六轴工业机器人动力学模型。本发明对六轴工业机器人进行简化描述，采用广义向量式有限元理论和迭代计算提高计算精度，使得计算流程简洁，并易于使用计算机进行迭代计算，获得更加准确的机械臂末端执行点的位置，也为揭示六轴工业机器人故障机理提供了理论依据。

公开(公告)号：CN113032974A

公开(公告)日：2021-06-25

申请号：CN202110246003.3

申请日：2021-03-05

Applicant: 清华大学

Inventor： 王天杨 ,  张飞斌 ,  褚福磊

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/17 ,  G06F17/18 ,  G06F17/16

Abstract: 一种六面体单元有限质点法，包括以下步骤：首先对模型参数初始化，并更新质点位移，然后对六面体单元逆向运动求解质点纯变形，进而计算出质点内力，最终带入中央差分运动公式求解下一步质点位移。本发明通过对传统有限质点法的六面体单元逆向转动以及建立局部坐标系步骤进行改进，采用迭代计算对质点的位移和内力进行更新，使其进一步提高了计算准确度，并在保证计算精度的前提下提高计算效率，有效降低了刚体转动高阶误差，简化了计算流程，也使得推导过程更加简单清晰。本发明的推导过程与方法同样适用于其他类型的实体单元，具有普遍适用意义。

公开(公告)号：CN110132597A

公开(公告)日：2019-08-16

申请号：CN201910352100.3

申请日：2019-04-29

Applicant: 清华大学

Inventor： 张飞斌 ,  褚福磊 ,  王天杨

IPC: G01M13/045 ,  G01B7/02 ,  G01B21/02 ,  G06F17/50

Abstract: 一种轴承内滚道剥落宽度测算方法，该方法首先采用电涡流传感器获取轴承轴水平方向和垂直方向振动位移信号，结合轴心轨迹劣化度公式，计算出实测信号的轴心轨迹劣化度σ；再利用振动加速度信号中的阶跃-冲击波形特征估算出内滚道剥落宽度的M个可选值。基于轴承静力-几何分析和动力学行为分析，计算出与M个可选值相对应的静态轴心轨迹劣化度σs,i和动态仿真轴心轨迹劣化度σd,i，得到M个无交集的轴心轨迹劣化度区间[σs,i,σd,i]；再通过判断实测信号轴心轨迹劣化度的所属区间，从M个可选值中确定出唯一值，完成内滚道剥落宽度的精确测算。本发明为滚动轴承状态监测和剩余寿命预测提供基础支撑，可防止因轴承故障引起重大事故发生，具有重要的实用应用价值。

公开(公告)号：CN111623983A

公开(公告)日：2020-09-04

申请号：CN202010396062.4

申请日：2020-05-12

Applicant: 清华大学

Inventor： 秦朝烨 ,  张刘锋 ,  张飞斌 ,  韩勤锴 ,  王天杨 ,  褚福磊

IPC: G01M13/04 ,  F16C41/00

Abstract: 本发明涉及一种滚动轴承换能装置及其应用，属于轴承能量采集和故障诊断技术领域。本发明的滚动轴承换能装置，包括下轴承座、上轴承座、轴承外圈、滚动体和轴承内圈，以及压电片和绝缘层。压电片为分区极化的半圆柱壳形压电片，压电片上的每个极化区域之间彼此绝缘，绝缘层为半圆柱壳形，压电片和绝缘层从里到外固定在轴承内圈和下轴承座之间。本发明的滚动轴承换能装置能够有效的利用滚动轴承中滚动体运动产生的能量，并实现轴承的状态监测和诊断。

公开(公告)号：CN118984077A

公开(公告)日：2024-11-19

申请号：CN202411006515.2

申请日：2024-07-25

Applicant: 清华大学

Inventor： 张飞斌 ,  宋文润 ,  黄金凤

IPC: H02N2/18

Abstract: 一种面向无线智能传感的频率自适应振动能量采集器，该振动能量采集器包括：振动变频组件，包括：底座，设置有第一转轴；以及，第一弹性件，包括套设在第一转轴上且能绕第一转轴转动的筒体以及从筒体径向向外伸出的第一弹性片，在筒体的周向上第一弹性片的厚度不均匀；主振子，转动连接于第一弹性片，配置为不能相对底座转动；动力转化组件，用于将传递至动力转化组件的振动转化成驱动第一弹性件转动的转矩；振动频率感应组件，用于检测振动源所施加的振动的激励频率，在第一弹性件转动到主振子的本征频率达到该激励频率的位置时阻止第一弹性件转动；以及，能量采集组件，用于将主振子的振动能量转化为电能后输出。