机器故障模式的可拓检测与识别方法

摘要

可拓学由蔡文教授于1983年提出，它研究和处理不相容问题的理论和方法，是一门贯穿于自然科学与社会科学的横断学科，它通过用形式化的工具，从定性与定量两个角度研究解决矛盾问题的规律和方法。检测是对事物进行量性分析的手段，是人们认识和研究事物的重要方法。检测的基本任务是获取有用的信息，故检测技术属于信息科学范畴，是信息技术三大支柱之一。相应地，可拓检测技术是将可拓学与检测技术结合而产生的一种新的检测技术，它利用可拓学矛盾分析的方法和理论基础，结合传感器技术，能够很好地把不可测问题转化成可测问题。它为检测技术的发展开辟了新道路，广泛性和科学性是可拓检测技术的特点，目前仍处于初级研究阶段。 本文介绍了可拓学和可拓检测技术的基本理论概念，阐述了可拓检测的研究技术路线。由于传统故障识别方法存在知识库维护困难、模型复杂和计算量大的缺点，在一定程度上制约了故障识别的进程。为此，提出了一种基于可拓理论的机器故障识别方法，该方法把评价指标作为物元，得到了经典域和节域，并通过PCA(主元分析)算法求得权重系数。最后，利用关联函数计算待测对象对于每一种故障模式的关联程度，进而判断可能的故障模式。为了验证可拓识别方法的准确性，对某型内燃机柱塞状态进行了研究。

目录

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第1章绪论

1.1检测与识别技术的发展现状

1.1.1检测技术的发展现状

1.1.2识别技术的发展现状

1.2可拓学概述

1.2.1可拓学的发展历程及其发展现状

1.2.2可拓学的产生背景及理论框架

1.2.3可拓检测与识别提出的背景

1.2.4可拓检测与识别的意义及应用前景

1.3本文的主要研究内容

1.4本文的组织结构

第2章可拓学的相关知识

2.1.物元理论

2.1.1物元的概念

2.1.3物元的基本变换

2.1.4可拓变换的意义

2.2可拓集合的相关概念

2.3距、位值、初等关联函数

2.4优度评价方法

2.4.1优度评价的基本概念

2.4.2优度评价的基本步骤

2.5菱形思维方法

第3章机器故障模式的可拓检测方法

3.1可拓检测的基本概念

3.2可拓检测的基本思想

3.2.1可测物元与不可测物元的可拓变换形式

3.2.2可测物元与不可测物元的可拓变换方法

3.2.3物元聚焦及结果显形

3.3检测元的品质计算及可拓检测方案的实现

3.3.1检测元的品质计算

3.3.2传感器物元模型的构造

3.3.3可拓检测方案的实现

3.4聚类分析在焦点物元提取及可测物元分类中的应用

3.4.1聚类分析在焦点物元提取中的应用

3.4.2聚类分析在可测物元分类中的应用

第4章机器故障模式的可拓识别方法

4.1机器故障模式可拓识别的基本流程

4.2可拓识别方法在某型内燃机柱塞故障模式识别中的应用

4.2.1内燃机压力波简介

4.2.2可拓识别方法在柱塞故障模式识别中的应用

4.2.3结果分析及相关问题探讨

参考文献

致 谢