Общая постановка задачи диагностирования

Состояние объекта, которое определяется n независимыми величинами x₁, x₂,.... x_n, в некоторый момент времени t известно, если известно значение каждой из n величин x_i. Эта задача будет также решена и в том случае, если x_i будут выражены через какие-то другие величины s₁, s₂,..., s_m, которые известны. Такой косвенный процесс определения неизвестных параметров x_i и называют диагностикой. Она сводится к измерению параметров диагностического сигнала s₁, s₂,..., s_m и к вычислению параметров состояния x_i с помощью известных заранее соотношений вида:

x_i = X_i (s₁, s₂,..., s_m)                              (3.1)

Конкретный вид функции (3.1) определяется либо во время тарировки системы диагностики, либо на основе моделирования объекта, либо путем установления экспериментальных зависимостей.

В основе виброакустической диагностики лежит почти тривиальная идея о представлении объекта в виде многоканальной системы передачи информации (Рисунок 3.1) [40].

Представление объекта в виде многоканальной системы передачи информации позволяет сформулировать две основные проблемы, решение которых составляет предмет технической диагностики, а также позволяет использовать в диагностике методы и опыт организации и функционирования систем многоканальной передачи информации. Проблемы эти следующие:

а) необходимо найти способы разделения сигнала, полученного с датчика, на такие составляющие, каждая из которых принадлежит только одному источнику виброакустического сигнала;

б) необходимо по этой составляющей оценить состояние соответствующего источника виброакустического сигнала.

Рисунок 3.1 – Объект (механизм, содержащий кинематические пары)

как многоканальная система передачи информации

Эффективность процессов постановки диагноза определяется не только качеством алгоритма диагноза, но и не в меньшей степени качеством средств диагностики. Эффективная организация системы сбора и обработки информации, увеличивающая достоверность диагностики, уменьшающая влияние субъективных факторов, а также сокращающая затраты времени, труда и средств, включает разработку автоматизированной системы виброакустической диагностики сложного объекта на стадии его проектирования как необходимую составную часть объекта.

Проведение виброакустического диагностирования связано с решением ряда взаимосвязанных задач:

1) детальным изучением объекта с целью выявления наиболее уязвимых мест, составлением перечня параметров x₁ , x₂ ,..., x_n , выходящих за допустимые нормы, и разбиением на классы технических состояний, подлежащих распознаванию;

2) выбором средств измерения и мест размещения первичных преобразователей на объекте на основе изучения физики процессов, протекающих в объекте;

3) локализацией источников излучения повышенной колебательной энергии в исследуемом объекте;

4) определением динамических характеристик и математических моделей отдельных узлов и объекта в целях построения диагностической модели;

5) формированием и доводкой системы информативных диагностических признаков, чувствительных к изменению параметров технического состояния в процессе обучения диагностической системы;

6) разработкой алгоритмов определения текущего состояния объекта;

7) прогнозированием изменений диагностического сигнала и параметров технического состояния;

8) разработкой процедур обратного воздействия на объект (выключение, перевод на щадящий режим и т.д.).