Формування діагностичних моделей на основі комбінування спектральних характеристик нелінійних динамічних об’єктів

Анотація

В роботі вирішується задача побудови діагностичних моделей для об'єктів нелінійної динаміки. Розглянуто причини збільшення розмірності опису сучасних об'єктів діагностування і пов'язані з цим проблеми використання існуючих методів діагностики. Метою роботи є підвищення достовірності діагностування нелінійних динамічних об’єктів шляхом формування діагностичних моделей в умовах збільшення розмірності опису об'єктів діагностування для створення ефективних інструментальних засобів автоматизованих систем технічного діагностування об´єктів різної природи. Наведено широкий огляд і класифікацію методів зниження розмірності простору діагностичних ознак, в тому числі, для нелінійних динамічних об'єктів з неперервними характеристиками та невідомою структурою, які можна розглядати як «чорну скриньку». Запропоновано метод формування діагностичних моделей нелінійних динамічних об'єктів на основі комбінування спектральних характеристик, отриманих в результаті перетворень неперервних моделей: коефіцієнтів вейвлет-перетворень та моментів різних порядків досліджуваних моделей. Запропоновано сімейство діагностичних моделей у вигляді комбінацій спектральних характеристик динамічних об’єктів зі слабкою нелінійністю. Запропоновано гібридний метод формування діагностичних моделей у вигляді комбінацій спектральних характеристик. Метод складається з послідовного застосування фільтрації ознак для формування первинного простору діагностичних ознак, побудови простору вторинних ознак за допомогою спектральних перетворень та побудови діагностичної моделі методом обертання з використанням методу повного перебору вторинних ознак. Наведено покроковий алгоритм формування діагностичних моделей за допомогою запропонованого гібридного методу. Запропонований метод апробовано на реальній задачі діагностування нелінійного динамічного об'єкта - електричного двигуна. Первинна діагностична модель електродвигуна отримана на основі непрямих вимірювань повітряного зазору між ротором і статором двигуна. Діагностичні моделі, побудовані поєднанням спектральних характеристик безперервних моделей. Запропоновано сімейство діагностичних моделей електричного двигуна. Метод демонструє більшу завадостійкість показника достовірності, ніж існуючі методи побудови просторів діагностичних ознак: відліків, момент та коефіцієнтів вейвлет перетворень первинних діагностичних моделей.