Zastosowanie ewolucji wartości szczególnych w wielosymptomowej diagnostyce maszyn

• Autorzy: Tabaszewski M. , Cempel C.

Warianty tytułu

EN

Application of evolution of singular values in multisymptom diagnostics of machines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono możliwość obserwacji wartości szczególnych ewoluujących w czasie jako wielkości niosących informację diagnostyczną. Aby wykazać przydatność wartości szczególnych w tym zakresie dokonano wielu symulacji numerycznych. Wykazano w nich, że obserwując zmiany wartości szczególnych uzyskanych z rozkładu SVD w czasie życia maszyny, należy zwrócić uwagę na występowanie punktów zwrotnych. Występowanie tych punktów może świadczyć o skokowej zmianie wartości symptomów (np. pęknięcia struktury). Fakt wystąpienia takiego skoku może zostać łatwo przeoczony ze względu na zmienne parametry robocze maszyny, które z kolei wpływają na wartości mierzonych symptomów a także symptomów uogólnionych po rozkładzie SVD. Wartości szczególne są prawie nie wrażliwe na zmiany parametrów roboczych, tak więc łatwiej wychwycić tego typu skoki w ich ewolucji niż bezpośrednio w symptomie. W pracy przedstawiono także przykład zastosowania proponowanej metody dla rzeczywistych danych diagnostycznych pochodzących z łożysk tocznych.

EN

The paper presents a possibility of observation of singular values evolving in time as quantities carrying diagnostic information. To prove the usefulness of singular values for this purpose many numerical simulations have been conducted. It has been proved that when observing changes of singular values obtained from SVD during the lifetime of a machine, the appearance of reversal points must be taken into account. The appearance of such points may prove that the symptom values change abruptly (eg. structure cracking). The appearance of such an abrupt change can easily be overlooked because of variable working parameters of the machine, which influence the values of measured symptoms and generalized symptoms after SVD. Singular values are almost insensitive to changes of working parameters, so it is easier to pick out such changes in their evolution than directly in symptoms. The paper also presents an example of application of the proposed method for real diagnostic data obtained from ball bearings.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka wibroakustyczna; maszyna; rozkład SVD; wartości szczególne

EN

vibroacoustics; diagnostics; machines; SVD; singular values

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 3(59)
• Strony: 65--73
• Opis fizyczny: bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tabaszewski M.

autor

Cempel C.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechniki Poznańskiej, Ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, fax. [phone],

Bibliografia

• 1. Korbicz J., Kościelny J. M., Kowalczuk Z., Cholewa W. (red.), Diagnostyka procesów. Modele. Metody sztucznej inteligencji. Zastosowania, Warszawa, WNT 2002.
• 2. Tabaszewski M., Prognozowanie w wielosymptomowej diagnostyce maszyn, Rozprawy nr 446, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2010, s. 153.
• 3. Kornacki J., Ćwik J., Statystyczne systemy uczące się, Warszawa, WNT 2005.
• 4. Tabaszewski M.; Wielosymptomowa, prognoza stanu i czasu do awarii z wykorzystaniem sieci neuronowych, Diagnostyka 2 (42)/2007, s. 43-48.
• 5. Tumer I. Y., Huff E. M., Principal component analysis of tri-axial vibration data from helicopter transmission, 56th Meeting of the Society of Machine Failure Prevention Technology, 2002.
• 6. Cempel C., Innovative developments in systems condition monitoring, Keynote Lecture, Proceedings of DAMAS'99, Dublin 1999.
• 7. Natke H. G., C. Cempel C., Model Aided Diagnosis of Mechanical Systems, Springer Verlag, Berlin, 1997, p248.
• 8. Cempel C., Multidimensional Condition Monitoring of Mechanical Systems in Operation, Mechanical Systems and Signal Processing, 2003, 17(6), 1291 - 1303.
• 9. Cempel C., Tabaszewski M., Multidimensional condition monitoring of the machines in nonstationary operation, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 21, 2007, pp 1233-1247.
• 10. Cempel C., The evolution of generalized fault symptoms and fault intensities as indicators of observation redundancy and coming system breakdown, Mechanical Systems and Signal Processing, 25 (2011), p3116-3124.
• 11. Kielbasinski A., Schwetlik H., Numeric Linear Algebra, WNT Press Warsaw, 1992, p502.
• 12. Golub G. H., VanLoan Ch. F., Matrix Computation, III-rd edit, J Hopkins Univ. Press, Baltimore, 1996, p694.
• 13. Gałka T., Tabaszewski M.; An application of statistical symptoms in machine condition diagnostics; Mechanical Systems and Signal Processing, vol 25, No. 1, (2011), str. 253-265.