В монографии обобщены вопросы теории и методологии прикладной научной проблемы синтеза адаптивных автоматизированных систем технической диагностики. Рассмотрено ее решение на примере технологии обработки сигналов вибраций. Сформулированы основные требования к системам такого класса, их функциональным возможностям и общей структуре. Приведено описание основных методологических принципов поиска требуемых решений, технология представления и обработки измерительной информации. Предложена концепция построения функций для автоматической оценки технического (механического) состояния объектов техники. Книга представляет интерес для инженерно-технических и научных работников, занимающихся вопросами диагностики, эффективности управления и безопасности технических систем в газовой и других смежных отраслях. Содержание ПРЕДИСЛОВИЕ 3 ВВЕДЕНИЕ 7 ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА УПРАВЛЯЕМОГО ПОВЕДЕНИЯ 11 1.1. Управление и управляемое поведение 11 1.2. Место методов технической диагностики в общей структуре научных знаний 27 1.3. Принцип минимакса полезной информации 32 1.4. Общие принципы решения задач классификации 36 1.5. Особенности задач технической диагностики и основные требования к их решению 43 1.6. Общие принципы поиска решения научных проблем 48 1.7. Стратегии эксплуатации технических средств 55 1.8. Общая постановка задачи технической (вибрационной) диагностики 61 ГЛАВА 2. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ 67 2.1. Способы представления вибрационных измерений 67 2.2. Выбор независимых каналов измерения 74 2.3. Вибрационные портреты объектов диагностики 89 2.4. Преобразования приведения 91 ГЛАВА 3. КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА 93 3.1. Общие положения 93 3.2. Основные принципы нормирования вибрации 97 3.3. Контролируемые характеристики 105 3.4. Математическая модель нормирования уровней вибраций 118 3.5. Контроль надежности ансамблей технических изделий 137 ГЛАВА 4. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ 147 4.1. Цель создания и назначение адаптивных систем диагностики 149 4.2. Основные общие положения 151 4.3. Требования к общей архитектуре системы 155 4.4. Требования к функциональным возможностям основных подсистем 165 4.5. Требования к информационному обеспечению, априорная и апостериорная информация 170 4.6. Основные требования к алгоритмам обработки 183 ГЛАВА 5. ПОДСИСТЕМА ЭКСПЕРТНОГО АНАЛИЗА 185 5.1. Цель и назначение подсистемы экспертного анализа 185 5.2. Основные задачи и структура подсистемы экспертного анализа 198 5.3. Математическая модель статистического анализа 201 5.4. Принципы принятия решений в задачах диагностики 213 5.5. Математическая модель построения достаточных диагностических признаков дефектов 236 5.6. Критерии качества и надежности обучения 259 ГЛАВА 6. ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПОДСИСТЕМА ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ 265 6.1. Цель и назначение исполнительной подсистемы диагностического контроля 265 6.2. Основные задачи и структура исполнительной подсистемы диагностического контроля 267 6.3. Определение понятия техническое состояние 270 6.4. Основные требования к функции оценки технического состояния и ее общие свойства 276 6.5. Структура объекта и информационные окна 278 6.6. Структурные параметры объектов диагностики 284 6.7. Построение функций для оценки технического состояния 290 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 299 СПИСОКДОПОЛНЕНИЙ Дополнение 1. Некоторые вопросы физики механических колебаний 305 1.1. Линейное однородное уравнение с постоянными коэффициентами (случай простых корней) 305 1.2. Линейное однородное уравнение с постоянными коэффициентами (случай кратных корней) 310 1.3. Линейное неоднородное уравнение с постоянными коэффициентами 314 1.4. Метод комплексных амплитуд 316 1.5. Собственные и вынужденные колебания 319 1.6. Явление резонанса 332 Дополнение 2. Множества и основные операции над ними 341 2.1. Четкие множества 341 2.2. Нечеткие (размытые) множества 367 Дополнение 3. Автоматическая классификация и кластер-процедуры 391 3.1. Общие положения 391 3.2. Формализм кластерного анализа 401 3.3. Элементы комбинаторики и кластеризация полным перебором 412 3.4. Функциональные критерии для кластер-процедур 425 Дополнение 4. Общие положения теории распознавания образов 437 4.1. Методы детерминистской классификации 437 4.2. Методы статистической классификации 450 4.3. Математическая постановка задачи обучения классификации 469 Список литературы 477