仿真技术在机械故障诊断中的应用4

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1、图1模式识别系统的基本构成框图图2研究对象、数学模型和计算机之间的关系仿克牧求在机械故障洽斷屮的走用摘要：在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。本文综述了近年来仿真技术在机械故障诊断中的国内外研究应用现状，分析了技术特点、存在问题、解决方案及其应用前景。关键词：计算机仿真；机械故障诊断；应用Abstract：Inthefieldofscientificresearch,thecom

2、putertechnologyandsimulationtechnology,computersimulationtechnologyhasfonnedscientificresearch,asanewmethod,hasbeenappliedtovariousfields,usedtoaddresspeoplewithpuremathematicsorpracticalmethodtosolvetheproblem,theresearchinthefieldoftechnologyresultsintheformationofapositivepro

3、motingeffectof.Thisarticlereviewsrecentsimulationtechnologyinfaultdiagnosisofmachineryathomeandabroadontheapplicationstatus,analyzestechnicalcharacteristics,problems,solutionsandtheirapplicationprospect・Keywords：computersimulation;faultdiagnosis;application—、刖吞仿真技术(simulationTec

4、hnology)已有半个多世纪的发展史了，在这半个多世纪里，仿真技术的发展从简单到复杂、从理论到实践、从辅助序科到解决重大工程问题的必要手段。仿真技术在计算机技术、网络技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、信息处理技术、控制论、系统工程等相关技术和理论的支持、交叉、融合下，逐渐形成了一门交叉科学，成为认识客观世界的一种重要的方法。仿真技术最早主耍应用丁•军事方而，比如航天器、航海模拟、高能武器等。随着国民经济的发展，仿真技术被迅速地推广应用到国民经济的每个领域，成为系统工程中的科学方法和有力工具。机械设备故障诊断技术是现代化生产发展的产物,已成为保

5、证生产系统安全稳定运行和提高产晶质量的重要手段和关键技术。故障诊断技术研究的关键问题在于信号获取、模式分类及判别决策，而故障的模式分类则是故障诊断过程的核心所在。从本质上而言，机械设备故障诊断的过程也是个故障模式识别的过程，模式识别系统主耍包括4个部分，如图1所示。二、计算机仿真技术原理的应用对于需要研究的对象，计算机一般是不能直接认知和处理的，这就要求为Z建立一个既能反映所研究对象的实质，又易于被计算机处理的数学模型。关于研究对象、数学模型和计算机之间的关系，可以用图2来表示。数学模型将研究对象的实质抽象出来，计算机再來处理这些经过抽象的数学模型，并

6、通过输出这些模型的相关数据来展现研究对彖的某些特质，当然，这种展现可以是三维立体的。由于三维显示更加清晰直观，已为越来越多的研究者所采用。通过对这些输出量的分析，就可以更加清楚的认识研究对象。通过这个关系还可以看出，数学建模的精准程度是决定计算机仿真精度的最关键因素。从模型这个角度出发，可以将计算机仿真的实现分为三个大的步骤：模型的建立、模型的转换和模型的仿真实验。2・1、模型的建立对于所研究的对彖或问题，首先需要根据仿真所要达到的目的抽彖岀一个确定的系统，并且要给出这个系统的边界条件和约束条件。在这Z后，需要利用各种相关学科的知识，把所抽象出来的系统

7、用数学的表达式描述出来，描述的内容，就是所谓的“数学模型二这个模型是进行计算机仿真的核心。系统的数学模型根据时间关系可划分为静态模型、连续时间动态模型、离散时间动态模型和混合时间动态模型；根据系统的状态描述和变化方式可划分为连续变量系统模型和离散事件系统模型。2・2、模型的转换所谓模型的转换，即是对上一步抽象出来的数学表达式通过各种适当的算法和计算机语言转换成为计算机能够处理的形式，这种形式所表现的内容，就是所谓的“仿真模型覽这个模型是进行计算机仿真的关键。实现这一过程，既可以自行开发一个新的系统，也可以运用现在市场上已有的仿真软件。2.3＞模型的仿真

8、实验将上一步得到的仿真模型载入计算机，按照预先设置的实验方案来运行仿真模型，得到一系列的仿真结