为了提升传统分类器在进行复合故障诊断时的诊断性能以及计算效率,提出了一种基于集成极限学习机框架的旋转机械复合故障诊断方法。提出的集成极限学习机框架由两个子网络组成,第一个极限学习机网络通过无监督聚类从每个点到每个质心生成欧氏距离函数,从而大大扩展了数据的样本,大大提高了该方法的适用范围。第二个极限学习机网络通过多输出节点多标签学习识别潜在输出,该分类器能够自适应的调整生成阈值,从而减少了对先验知识的依赖。通过仿真验证可知该方法在机械复合故障诊断方面具有诊断精度高、计算复杂度小,自适应能力强等优点。