文档介绍：6 故障诊断的状态识别方法
概述
基于模式识别的故障诊断方法
对比分析法
模型分析法
逻辑推理法
贝叶斯(Bayes)分类法
距离函数分类法
模糊诊断
故障树分析等
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概述
工况监测与故障诊断--- 状态分类问题
本章以状态监测为主,介绍几种常用方法的原理及
其应用。如
对比分析法
模型分析法
逻辑推理法
贝叶斯(Bayes)分类法
距离函数分类法
模糊诊断
故障树分析等
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1、两种诊断原理比较
信号源
传感器
信号采集及记录
简易诊断精密诊断
统计量信号分析
状态识别模式识别
典型故障的
阈值趋势图振动特征
振动特征
正常状态或异常状态故障的类型、原因、部位等
诊断决策
图简易诊断与精密诊断过程比较
2、模式识别方法原理
模式识别:把待检模式Xt与k种典型故障模式
X i(i=1,2,3,…,k)进行比较、
分类的方法。
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典型模式X1
典型模式X2
模式识别
待检模式Xt
(比较、分类) 典型模式X3
典型模式Xk
图模式识别方法原理
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3、模式识别方法----其理论基础是聚类分析法
1)直接观察法(经验法):将待检模式的特征与典型
模式的特征进行直观比较、分析后进行分类。
2)计算机辅助诊断法:有时序诊断法、模糊诊断法、
灰色系统诊断法等,解决模式边界不太清晰问题。
3)计算机自动识别法:又称诊断专家系统。由专家知
识、各种故障全部诊断信息组成知识库,通过
计算机自动识别和诊断的方法。
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对比分析法(方法1)
在故障机理研究的基础上,通过计算分析、试验研
究、统计归纳等手段,确定与各有关状态的特征作为
标准模式(参考模式)。
在机械设备运行过程中,选择某种特征量,根据其
变化规律和参考模式比较,用人工分析方法,判别机
械设备的运行状态。
例如,在旋转机械运行过程中,人们常用频谱分析
仪,分析振动信号幅值谱的谱峰及频率位置的变化,
和标准模式对比,就可判断工况是否正常,甚至可以
识别某些故障的原因。
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•旋转机械的转子是一个转动体,由于加工误差、轴与轴承
间间隙、材料质量不均、因结构设计造成转动体质量不均
及加工装配误差等,当转子按一定转数旋转时,离心力很
难避免。这种离心力激励着转子系统产生简谐振动,在谱
图上的表征是有固定的工作频率 f 及其相应的谱峰。
•如果轴线不对中,就产生二倍频2f,且工作频率f 的幅值也
会改变;
•如滑动轴承一旦出现油膜涡动,在(-) f 处常常出现
新的频率成分等等。
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•这种方法能否取得成功取决于两个条件:
•一是对人的技术水平依赖性很大,专业面要宽,对现
有科学技术工具的原理要有一定的基础,能灵活使用
计算机及仪器;
•二是对机器设备的物理背景或运行历史要有一定的了
解。
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模型分析法(方法2)
动态过程一般都可用数学方法描述,数学模型能最本
质地表征动态过程规律,因此可根据模型结构或模型参
数的变化,研究机器的运行状态;
如时间序列分析、模态分析、状态空间分析;
时间序列分析是根据观测数据建立的数学表达式。如
果模型正确,则动态过程的基本规律、工况状态正常与
异常等重要信息必然蕴含在模型结构及其参数之中。其
中特别是模型参数、残差平方和等特征量比较敏感。
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