这种传统的故障诊断方式在遇到复杂的非线性系统时并不能产生应有的作用。实际上，液压
系统不同故障的发生都有不同的因素，故障信号也是有特定动力系统所引发，为了更好的
对整个系统进行诊断和识别，需要从信号中提出出与动力系统相关的信息，直接来分析频
谱很难得出相关信息，因此，必须使用新的方式进行分析。分形理论的发展就为液压系统故
障诊断提供了新的研究方式，与其他的诊断方式相比而言，分形理论对于信号特征参数的
提取更加的简单实用，一些国内外的相关研究也表明，分形维度可以反映出机械零部件、机
械设备的实际运行状态及其信号的不平稳性和规则性，使用分形维数非常利于对液压系统
的故障进行识别和分类，值得进行推广使用。

 

　　

2.2 分形维数的提取方式 使用分形理论来分析液压系统的故障时，着眼点的不同不会

出现不同的计算方式和不同分形维数的定义，对于不同的信号，需要使用不同的分形维度
计算方式进行表达，以便寻求出最佳的分形维数表达方式。在对液压系统的故障进行诊断时，
一般是使用单一时间序列，对于这种单一的时间序列而言，可以使用关联维数的计算方式
来对液压系统的特征参数进行描述。

 

　　在进行计算时，需要对相空间进行重建，对于相空间的计算，本文使用

P.Grassberger

以及

I.Procaccia 在 1983 年提出的 GP 计算方式，具体的计算方式为： 

　　

2.3 观测尺度 ε 的选择 从理论上来说，如果曲线是一种完全分形曲线，那么观测尺度 ε

可以为所有尺度范围，但是在实际情况下，大多数曲线都是统计分形的形式，会存在最大
值和最小值，因此在观测尺度最大值和最小值的取值范围内，才会有无标度区的存在。此外，
还要注意到，在实际的测量过程中，定会存在一些其他信号的干扰，观测的信号是一种复
合信号的表现模式，在其中也会有很多的无用信息，为了筛选出有效的信息，就需要使用
相关的方式来对所收集的原始信号进行分析和处理，对于原始信号的处理，可以采取小波
分析的理论进行，小波分析理论是一种新型理论，具有很好的时域局部化特征，可以为机
械故障诊断过程中的弱信号处理、非平稳信号处理、信号过滤等提供一条科学的途径。

 

　　

3 结语 

　　对于所采集到的时间序列而言，不同零件在不同工作状态下，会受到间隙、载荷、刚度、
摩擦力等因素的影响，使用分形方式可以提供准确的系统特征参数，从而科学的判断出故
障的模式，诊断出故障发生的故障和实际情况，因此，这种方式值得进行推广和应用。

 

　　参考文献：

 

　 　

[1] 苏 欣 平 ， 王 太 勇 ， 万 淑 敏 . 液 压 系 统 故 障 的 快 速 诊 断 与 排 除 [J]. 机 床 与 液 压

2009，04（30）. 
　 　

[2] 王 庆 华 . 基 于 分 形 理 论 的 液 压 系 统 故 障 诊 断 技 术 研 究 [J]. 大 连 海 事 大 学 学 报

2010，02（01）. 
　　

[3]韩寿松，刘相波，晁智强，牛祎洁.基于数据融合技术的液压系统故障诊断[J].装甲

兵工程学院学报，

2005，03（25）. 

　　

[4]赵文武，赵少平，黄民强.液压系统故障现场快速诊断仪器及其发展[J].机床与液压，

2009，04（30）