Książka z serii "Rozprawy Doktorskie. Monografie".
W książce omówiono problemy rozpoznawania stanów przedawaryjnych maszyn elektrycznych oraz wybrane metody przetwarzania i analizy sygnału akustycznego, a także opisano implementację poszczególnych metod; przedstawiono opracowany projekt stanowiska diagnostycznego do badania sygnałów akustycznych maszyn elektrycznych oraz badania sygnałów akustycznych zmierzające do skonfigurowania metod przetwarzania i analizy w celu uzyskania najlepszej metody rozpoznawania dla wybranych typów maszyn elektrycznych. W pracy przeprowadzono weryfikację wyników rozpoznawania sygnałów akustycznych oraz przedstawiono projekt urządzenia monitorującego maszynę elektryczną w trakcie jej eksploatacji.
- Spis treści
-
1. WSTĘP 12
1.1. PROBLEMY ROZPOZNAWANIA STANÓW PRZEDAWARYJNYCH MASZYN ELEKTRYCZNYCH 14
2. TECHNIKI ANALIZY INFORMACJI ZAWARTEJ W SYGNAŁACH AKUSTYCZNYCH 19
2.1. REJESTRACJA SYGNAŁU AKUSTYCZNEGO, FILTRACJA, PRÓBKOWANIE I KWANTYZACJA 22
2.2. METODY PRZETWARZANIA SYGNAŁU AKUSTYCZNEGO 23
2.2.1. Podział zarejestrowanego sygnału akustycznego na fragmenty 23
2.2.2. Normalizacja amplitudy 24
2.2.3. Segmentacja i okienkowanie 24
2.3. WYBRANE METODY EKSTRAKCJI CECH SYGNAŁU 25
2.3.1. Szybka Transformacja Fouriera 26
2.3.2. Metoda wybierania amplitud dla częstotliwości 27
2.3.3. Liniowe kodowanie predykcyjne 30
2.3.4. Współczynniki liniowego kodowania predykcyjnego cepstrum 32
2.4. WYBRANE METODY KLASYFIKACJI SYGNAŁÓW AKUSTYCZNYCH 33
2.4.1. Zmodyfikowany klasyfikator Nearest Mean 34
2.4.2. Klasyfikator oparty na słowach 36
2.4.3. Klasyfikator oparty na sieci neuronowej z algorytmem wstecznej propagacji błędów 39
2.5. PODSUMOWANIE 44
3. PROJEKT STANOWISKA DIAGNOSTYCZNEGO DO ANALIZY SYGNAŁÓW AKUSTYCZNYCH 46
3.1. WARUNKI ZASTOSOWANIA PROJEKTOWANEGO STANOWISKA DIAGNOSTYCZNEGO 46
3.2. WYPOSAŻENIE TECHNICZNE I INFORMATYCZNE STANOWISKA LABORATORYJNEGO 47
3.3. ANALIZA PRZYPADKÓW UŻYCIA STANOWISKA 48
3.4. SYSTEM AUTOMATYCZNEGO ROZPOZNAWANIA SYGNAŁU AKUSTYCZNEGO 49
3.4.1. Diagram wdrożenia SARSA 49
3.4.2. Diagram przypadków użycia SARSA 50
3.4.3. Diagram pakietów MRSA 52
3.4.4. Realizacja przypadków użycia SARSA 53
3.4.5. Diagram sekwencji procesu tworzenia wzorców do rozpoznawania 60
3.4.6. Diagram sekwencji procesu identyfikacji 62
3.5. SYSTEM AUTOMATYCZNEGO ROZPOZNAWANIA PRĄDU 63
3.6. PODSUMOWANIE 63
4. BADANIA SYGNAŁÓW AKUSTYCZNYCH MASZYN ELEKTRYCZNYCH 64
4.1. PLAN EKSPERYMENTÓW 64
4.2. EKSPERYMENT MS 72
4.3. EKSPERYMENT FFT-MS 73
4.3.1. Eksperyment FFT-NM-MS 74
4.3.2. Eksperyment FFT-ONS-MS 75
4.3.3. Eksperyment FFT-SN-MS 76
4.4. EKSPERYMENT LPC-MS 77
4.4.1. Eksperyment LPC-NM-MS 79
4.4.2. Eksperyment LPC-ONS-MS 80
4.4.3. Eksperyment LPC-SN-MS 81
4.5. EKSPERYMENT LPCC-MS 82
4.5.1. Eksperyment LPCC-NM-MS 83
4.5.2. Eksperyment LPCC-ONS-MS 85
4.5.3. Eksperyment LPCC-SN-MS 86
4.6. EKSPERYMENT MPS 88
4.7. EKSPERYMENT FFT-MPS 88
4.7.1. Eksperyment FFT-NM-MPS 89
4.7.2. Eksperyment FFT-ONS-MPS 90
4.7.3. Eksperyment FFT-SN-MPS 91
4.8. EKSPERYMENT LPC-MPS 92
4.8.1. Eksperyment LPC-NM-MPS 94
4.8.2. Eksperyment LPC-ONS-MPS 95
4.8.3. Eksperyment LPC-SN-MPS 96
4.9. EKSPERYMENT LPCC-MPS 97
4.9.1. Eksperyment LPCC-NM-MPS 98
4.9.2. Eksperyment LPCC-ONS-MPS 99
4.9.3. Eksperyment LPCC-SN-MPS 100
4.10. EKSPERYMENT ZNWMR 101
4.11. EKSPERYMENT WNWMRM 102
4.12. EKSPERYMENT PWMS 102
4.13. EKSPERYMENT PTMPS 104
4.14. PODSUMOWANIE 105
5. PROJEKT URZĄDZENIA MONITORUJĄCEGO MASZYNĘ ELEKTRYCZNĄ 106
5.1. PODSUMOWANIE 111
6. PODSUMOWANIE I KIERUNKI DALSZYCH PRAC 112
BIBLIOGRAFIA 114
DODATEK A – WYKAZ WAŻNIEJSZYCH SKRÓTÓW W TEKŚCIE 124
DODATEK B – WYNIKI ROZPOZNAWANIA SYGNAŁÓW AKUSTYCZNYCH DLA WYBRANYCH MASZYN ELEKTRYCZNYCH 125
DODATEK C – OPIS BADANYCH STANÓW MASZYN ELEKTRYCZNYCH 144
MASZYNA SYNCHRONICZNA ZE WZBUDZENIEM ELEKTROMAGNETYCZNYM 144
MASZYNA PRĄDU STAŁEGO OBCOWZBUDNA 147
DODATEK D – INSTALACJA I URUCHAMIANIE SYSTEMU AUTOMATYCZNEGO ROZPOZNAWANIA SYGNAŁU AKUSTYCZNEGO 150