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预测性维护-预测与剩余使用寿命(RUL)估算

在文献中,“预测”一词有多种定义。不同的定义主要来源于作者的职业背景和应用敏感度。然而,尽管没有完全的共识,预测可以按照ISO委员会的建议进行定义:

  • 2024-06-08
  • 阅读327

预测性维护-从数据到决策:PHM过程

工业监控和维护涉及多个业务流程,目的是以最低成本保持系统的运行状态。因此,我们经常谈到故障检测、故障诊断、控制和/或缓解措施的选择(预防性或纠正性),以及这些措施随时间的规划。这些步骤比喻性地对应于首先“感知”某些现象,然后“理解”这些现象,最后“采取行动”来应对这些现象。正如我们已经提到的,另一种方法(互补但不排他)并不是事后理解刚刚表现出来的现象(故障),而是尝试预见它们的发生,以便采取相应的保护措施。这就是“故障预测”的目标。“检测”、“诊断”和“预测”过程的相对位置如图1.5a所示

  • 2024-06-14
  • 阅读276

预测性维护-从系统到数据(01)

本章描述了一种获取监控数据的一般方法,这些数据代表了退化机制,是PHM应用所必需的(图2.1)。

  • 2024-06-08
  • 阅读308

预测性维护-从系统到数据(02)

已经定义了需要监测的关键组件和物理参数,信号的采集、存储和预处理构成了所提出方法的第三步(见图2.1)。它提供了可靠且准备好供不同 PHM 模块处理的数据。通常,这一步骤由采集过程执行,其结构示例如图2.3所示

  • 2024-06-08
  • 阅读231

预测性维护-从系统到数据(03)

本章描述的方法已经在许多不同类型的系统中应用,特别是在铁路和精密机床领域。为了说明这一方法,让我们以客运列车作为案例研究。

  • 2024-06-08
  • 阅读210

预测性维护-特征提取

本章专注于处理工业系统关键组件上安装的监测数据。这些数据通常隐藏着与退化过程的触发和演变相关的重要信息。因此,直接在PHM中利用它们并不简单。因此,有必要对它们进行处理,以揭示其内容,并在每个时刻估计组件或系统的健康状态

  • 2024-06-08
  • 阅读226

预测性维护-特征减少和选择

特征减少的目标是保留只携带着信息主要部分的特征,也就是说,它的目的是摆脱重复的特征,或者那些代表很少兴趣的数据。举个例子,通常我们不会保留具有低判别能力的特征。因此,这种维度的减少是通过使用线性或非线性的减少方法(图3.12)将特征投影到维度较低的空间中(通常是二维或三维)。经过验证的方法包括主成分分析(PCA)、核主成分分析(kernel PCA)和等距特征映射(isomap)[BEN 13, BEN 15, MOS 13a, MOS 14]。我们以下简要描述并说明它们。

  • 2024-06-08
  • 阅读212

预测性维护-健康指标的构建

实际操作中,数据处理的主要困难之一与确定在PHM过程中实际有用的特征相关联。首先,尽管保留的特征通常与退化相关,但它们的因果关系并不明确,构建的指标的物理解释并不总是容易的。此外,特征并不是最终步骤,它们必须适应预期的后续处理(检测、诊断和预测)。这是我们可以解决与健康状态估计和故障预测相关的PHM子过程的基础。这些子过程将在接下来的两章中介绍。

  • 2024-06-08
  • 阅读353
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