Устройства первичной обработки сигналов специализированных вычислительных систем для виброакустического контроля механизмов

• Автор: Засов, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 199 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Функция, показатели эффективности и структуры специализированных вычислительных систем для обработки виброакустических сигналов
механизмов.
1.1.Классификация систем виброакустического контроля механизмов по структурным признакам используемых вычислительных устройств
1.2.Информационная модель механизма и функция специализированной ВС для виброакустического
контроля.

1.3.Структуры специализированных ВС

для виброакустического контроля

1.4.Показатели специализации ВС.

1.5.Основные результаты главы

2. Виброакустическая модель механизма и функции средств первичной обработки виброакустических
сигналов
2.1.Особенности первичной обработки виброакустических
сигналов сложных механизмов.
2.2.Квазистационарная виброакустическая модель
механизма.
2.3.Функции и показатели эффективности средств первичной обработки виброакустических сигналов
механизмов
2.4,Основные результаты главы
3. Методы и модели вычислительных устройств для
восстановления сигналов
3.1.Анализ методов восстановления виброакустических
сигналов
3.2.Модели рекурсивных обратных фильтров для
восстановления сигналов.
3.3.Модели рекурсивных обратных фильтров,
устойчивых к нарушению априорных ограничений.
3.4.Модели адаптивных обратных фильтров
3.5.0сновные результаты главы
4. Методы н модели вычислительных устройств для разделениявосстановления сигналов
4.1.Определение многоканального обратного фильтра
4.2.Модели нерекурсивных многоканальных обратных
фильтров.
4.3.Модели рекурсивных многоканальных обратных
фильтров.
4.4.Модели адаптивных многоканальных обратных
фильтров.
4.5. Основные результаты главы.
5. Техническая реализация, экспериментальные исследования и примеры применения СВУ для
первичной обработки сигналов.
5.1.Техническая реализация СВУ как ФМ для
восстановления и разделения сигналов.
5.2.Результаты экспериментальных исследований ФМ для восстановления сигналов.
5.3.Примеры применения ФМ первичной обработки
ф в системах контроля железнодорожного транспорта
Заключение.
Список сокращений
Список использованных источников


К первой группе относятся задачи теоретического и экспериментального изучения динамических и виброакустических характеристик механизмов, выбора параметров технического состояния и диагностических признаков, а также построения виброакустических и диагностических моделей. Вторая группа задач охватывает вопросы разработки и исследования методов и алгоритмов обработки виброакустических сигналов механизмов. Целью обработки виброакустических сигналов является выделение из сигналов таких параметров (например, диагностических признаков), на основе которых можно определять, классифицировать и прогнозировать параметры технического состояния объекта, т. К третьей группе относятся задачи разработки средств измерений, а также технических и программных средств ВС для обработки виброакустических сигналов и управления объектами контроля. Целью решения этих задач является синтез автоматизированных систем ВК и ВД, эффективных по тем или иным введенным критериям. Анализ приведенной на рис. ВК машин и механизмов является комплексной научно - технической проблемой //. Рис. В настоящее время достигнуты значительные результаты при решении таких задач ВК, как, например, разработка диагностических моделей, методов и алгоритмов контроля состояний и диагностирования ряда типовых узлов механизмов (например, зубчатых передач) /1,,/, накоплен опыт спектрального и корреляционного анализа виброакустических сигналов /,-/, цифровой обработки сигналов /,/, распознавания образов /,/, созданы новые типы виброакустических датчиков и измерительных систем /1,4,8,,/и т. В то же время некоторые аспекты ВК недостаточно изучены, что сдерживает решение проблемы в целом. Малоизученными остаются вопросы эффективной организации обработки информации при ВК, а также вопросы разработки проблемно - ориентированных и специализированных ВС для обработки в реальном времени сигналов для исследований и ВК сложных механизмов. Процедура обработки виброакустических сигналов при контроле и диагностировании практически не исследована как вычислительный процесс, не решена задача эффективного отображения упомянутого вычислительного процесса на архитектуру современных высокопроизводительных ВС. Решению задач создания эффективных вычислительных средств для обработки сигналов в задачах ВК посвящена настоящая диссертационная работа. Для виброакустических методов контроля технического состояния и диагностики, характеризующихся сложными алгоритмами обработки больших объемов информации в условиях реального времени и встраиваемых приложений, решение поставленных задач особенно актуально. Этот вывод справедлив также для задач исследования динамических характеристик и построения акустических моделей сложных механизмов в процессе научных исследований и проектировании новых машин и механизмов. Рассмотрим обобщенную функциональную схему системы ВК технического состояния механизмов /1,/, изображенную на рис. Выделим на функциональной схеме группу последовательно соединенных функциональных блоков: блок ввода сигналов, блок вычисления параметров сигналов, классификатор технических состояний, блоки контроля, диагностики и прогнозирования, которую назовем специализированной вычислительной системой виброакустического контроля (СВС ВК). Выделение СВС ВК как части системы ВК важно с методологической точки зрения, т. ВК (управление объектом, измерение вибраций и шумов, обучение системы и формирование эталонов и т. Исходной информацией для СВС ВК являются сигналы с датчиков, а результаты вычислений определяются классом систем ВК. При простейшем контроле (контроле параметров) - это общий уровень вибраций и шумов, при более сложном контроле (контроле состояния) - это параметры технического состояния объекта, при наиболее сложном контроле (диагностировании и прогнозировании) - это наличие и типы дефектов, их величины, местоположение и скорость развития. Быстродействие и производительность СВС ВК определяются сложностью конкретных задач ВК. Тд- допустимое время решения задачи (в сек). Применительно к задачам ВК параметры Д Тд, т. Рис.