Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
3. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИОптимальное решение задач виброакустической диагностики сложных объектов можег быть получено только в результате анализа множества Построение алгоритмов распознавания в диагностике существенно облегчается в том случае, когда удается построить диагностическую модель, устанавливающую связь между пространством состояний и пространством диагностических признаков. При этом не имеет значения, в какой форме представлена эта связь. Диагностическая модель отвечает назначению в 1) сформулировать условия разбиения множества 2) получить критерий для оценки работоспособности объекта диагностики (различение состояний в подмножестве 3) установить признаки возникших неисправностей (различение состояний в подмножестве 4) установить соответствие между пространством состояний Выбор типа модели зависит от таких факторов, как условия эксплуатации, конструктивное выполнение, тип комплектующих элементов, характер взаимодействия деталей, условия возбуждения колебаний, характер целевой функции и т. п. В качестве диагностических моделей можно рассматривать дифференциальные и алгебраические уравнения [6, 23, 30], логические соотношения [17, 20], матрицы узловых проводимостей [26], функциональные [17, 201, структурные [16, 29], регрессионные [1, 23, 28] и другие модели, позволяющие связать параметры технического состояния с виброакустическими характеристиками объекта. Представление реального объекта диагностической моделью позволяет отвлечься от его физической природы и формализовать решение диагностических задач. Ниже дано краткое описание некоторых типов моделей. Структурно-следственная модель. Для того чтобы разработать какой-либо метод и технологию диагностирования сложного агрегата, недостаточно знать закономерности изменения параметров его отдельных узлов. Необходимо обобщенное логическое или аналитическое описание наиболее важных свойств всего объекта в целом, которое должно включать перечень наиболее часто отказывающих элементов, соответствующие этим элементам структурные и диагностические параметры и связи между ними. Наиболее простое логическое описание объекта контроля выражаетси структурно-следственной схемой, изображенной на рис, 2,
Рис. 2. Структурно-следственная схема объекта диагностирования Структурно следственная модель создается на основе инженерного изучения устройства объекта и его функционирования, статистического анализа показателей надежности и диагностических параметров. Она дает наглядное представление о наиболее Динамическая модель. Одним из способов построения диагностической модели механического объекта является математическое описание связи между структурными и диагностическими параметрами с помощью дифференциальных или алгебраических уравнений (типичная задача идентификации). При диагностировании многомерной системы с
где В — оператор системы, содержащий в неявном виде данные о параметрах технического состояния Изменение параметров технического состояния может вызвать изменение оператора при неизменном Одним из способов оценки изменения оператора динамического звена является снятие амплитудно частотной характеристики (АЧХ) механизма методом синхронного анализа виброакустических процессов при плавном увеличении или уменьшении числа оборотов механизма Информация об изменении положения собственных частот системы на диаграмме АЧХ дает возможность найти соответствие между изменениями структурных параметров и математическим описанием поведения оператора динамического звена.
Рис. 3. Модель «черного ящика» с
Рис. 4. Модель формирования диагностического признака путем оценки изменения оператора динамического звена: 1 — динамическое звено объекта контроля, 2 — формирующее устройство, 3 — номинальная математическая модель объекта контроля С помощью уравнений идентификации можно сформировать диагностические признаки, представляющие собой такие характеристики математической модели выделенного динамического звена, как значения собственных частот, декремент колебания и др. Их конкретизация зависит от понимания физики процессов, порождаемых развивающимся дефектом, и формы описания их соответствующей математической моделью. Так, для совокупности дефектов, приводящих к изменению демпфирующих свойств динамического звена, в качестве диагностических признаков выбирают такие характеристики его линейной математической модели, как действительные части корней характеристического уравнения, приводящих к нарушению упругих свойств — мнимые части этих корней. При разбиении объекта контроля на отдельные динамические звенья, для каждого из которых требуется выполнение процедуры диагностировании, может быть использован метод математического моделирования. В этом случае обычный аналитический способ описания и учета механизма взаимодействия выделенного динамического звена с остальными звеньями необходимо заменять физическим измерением соответствующих параметров объекта контроля. Математически это эквивалентно поиску стационарных (независящих от времени) взаимосвязей параметров данного динамического звена, нарушение которых свидетельствует о появлении в нем дефекта. Формирование диагностических признаков технического состояния звена на основе этих взаимосвязей гозволяет реализовать важное свойство их инвариантности (независимости) по отношению к развивающимся дефектам в других звеньях объекта. Применяя в качестве диагностической модели линейные дифференциальные уравнения, описывающие физические процессы, протекающие в объекте, можно смоделировать различные неисправности и сформулировать такие условия работоспособности в наиболее общем виде, как ограничения для перемещений полюсов и нулей на комплексной плоскости. Построение математической модели позволяет сформулировать также условия изменения вида оператора, например перехода из класса линейных в класс нелинейных операторов, и сформировать систему диагностических признаков, реагирующих на эти изменения. Регрессионная модель. Процесс изменения параметров технического состояния механизма при его эксплуатации, следовательно, и характеристик виброакустического сигнала — многофакторный. Поэтому при построении системы диагностических признаков целесообразен подход, предполагающий построение многофакторной модели зависимости функций отклика системы (характеристики виброакустического сигнала механизма) от параметров технического состояния. В условиях ограниченных возможностей набора статистических данных вследствие высокой стоимости диагностических испытаний наиболее эффективным является метод построения регрессионной модели, базирующийся на использовании математического аппарата планирования эксперимента [1, 28]. Этот метод позволяет отыскать «характерный» диагностический признак, однозначно связанный с каким-либо одним параметром технического состояния. Планирование эксперимента — это процедура выбора числа и условий проведения опытов, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи с требуемой точностью. При рассмотрении функции отклика, зависящей от многих факторов, результаты наблюдений представляют полиномиальной моделью. Полученное при этом приближенное уравнение связи параметров технического состояния
где вторая сумма характеризует эффекты взаимодействия к нормированных факторов. Задача моделирования сводится к нахождению коэффициентов регрессии В процессе обработки результатов эксперимента оценивают следующие величины: 1) дисперсию функции отклика по результатам
где 2) дисперсию воспроизводимости функции отклика по результатам всех опытов
3) оценку однородности дисперсий по
где 4) коэффициенты регрессии
5) доверительный интервал коэффициента регрессии
где 6) адекватность модели
где В результате проведенных расчетов в уравнении модели остаются только значимые члены, существенно влияющие на формирование данного диагностического признака. В предельном случае, когда диагностический признак является функцией одного аргумента
|
1 |
Оглавление
|