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大型风力机主轴承系统动力特性复杂,表现出强烈的非线性、强耦合和时变特征,故障特征信号被噪声调制污染,难以提取。基于多重分形对风力机主轴承系统故障诊断进行了研究,方法表明多重分形奇异谱的谱峰、谱宽值对不同故障变化敏感,其识别率比传统方法或单一的分形维数更有效。该方法不依赖风力机主轴承系统的数学模型,对整体系统信息状态反映直观,有助于大型风力机这样的复杂动力特性状态的早期识别。某风场3WM大型风力机主轴实验结果证明该方法快速、有效。