Элементы теории технической диагностики2 (991988), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Определим новую случайную величину:
, т.е.
- хи – квадрат случайной величины с n-степенями свободы.
Найдем плотность вероятности :
, где
- гамма функция и функция распределения
на интервале от
до значения [
]. Для них точки сходимости обозначим через
(для каждой составляющей), т.е. интеграл сходимости. Для точки
:
(по определению, поскольку плотность вероятности определяет вероятность попадания в интервал).
Для этих точек:
Для n=2 (две степени свободы) получим частный случай распределения Рэлея.
Если n=3 , то получим распределение Максвелла.
Свойство критерия - чем больше n, тем распределение ближе к нормальному. Исходя из этого свойства, можно проводить нормализацию случайной величины.
Для n>30 величина почти всегда нормальна со средним
и
.
При этом если !!!!!!!!!! сигналы имеют хорошую сходимость в смысле НЗР, т.е. интервалы min, то необязательно кол-во сигналов, необходимое для нормализации исходного (слабо НЗР) достаточно примерно 3,4 (z1
z4), при том, что исходный сигнал – есть z0.
11.5. Гамма – функция.
Определим свойства и вид Г-функции, определяющей тип сходимости сигнала к НЗР.
(Справочник Корн и Корн, стр.739 ).
[Re(z) > 0], т.е. действительная часть сигнала положительна.
Если [Re(z) < 0], то
z – комплексная переменная
имеет простые полюса с вычетами
Свойства:
1) Если z = -n (n = 0, 1, 2…), то - целая.
2) Г(z+1) = zГ(z)
Ряд значений характерных для - функции:
Г(n+1) = n! (n = 0, 1, 2…).
Определение Г-функции по Эйлеру:
Графическое представление Г-функции.
Эти функции аналогичны функциям Бесселя, т.е. дают аппроксимацию функций комплексных переменных.
12.1. Уровень значимости по критерию .
Мы рассматривали n независимых переменных с НЗР, определяя n степеней свободы. Теперь для произвольного параметра z определим уровень значимости:
-
Разбиваем значения параметра интервалы k.
-
Строим гистограмму.
-
Получаем выборочную статистику.
zi – наблюдаемая
Zi – ожидаемая
Эта функция примерно будет совпадать с распределением. Или эта функция есть приведенная (центрированная) дисперсия или гистограмма плотности.
-
Зададим доверительный интервал
с уровнем значимости
. Тогда область принятия гипотезы определится как
.
12.2. Оценка работоспособности системы через вероятность отказов.
Алгоритм.
1. Построение функциональной модели.
2. Построение модели «причина – следствие».
3. Вычисление сумм априорных вероятностей для узлов механизма.
4. Вычисление априорной вероятности отсутствия отказа (на рабочем участке по системе СП).
5. Вычисление вероятности ранжированной системы.
Вероятность безотказной работы для j-того узла:
j – кол-во контролируемых узлов
n – кол-во рангов
- достоверность результатов (стат. ошибка решения !!!!!!!)
- априорная вероятность принадлежности узла режиму на рабочем участке
- априорная вероятность появления отказа.
12.3. Алгоритм ранжирования устройства контроля.
r – технологический параметр
z – режимный параметр.
Рассмотрим оператор связи
c – внешнее воздействие.
Для уменьшения погрешности диагностики необходимо установить режим с = const, т.е. при обучении системы исключить фактор с).
Фактор влияния технологических параметров r разбиваем на поддиапазоны.
если r0 – преобладающий дефект, то диагностируемый параметр , если
На примере в/а контроля.
Анализ вибрации позволяет оценить вектор
, и диагностика
может быть обеспечена решением уравнения:
Определение составляющих и
(т.е. режимов) проводим путем временной селекции (корреляционный анализ) или частотной селекции (спектральный анализ).
Если определена функциональная связь между диагностическими признаками и вектором Z (режимом), то необходимо проводить совместный анализ функции:
Для снижения погрешностей диагностики и измерений необходимо решать систему
вектор погрешности моделирования
Для увеличения достоверности диагностики необходимо:
-
Сильным увеличением достоверности диагностической модели.
-
Выбором методов и средств анализа.
-
Сильным снижением влияния субъективных факторов.
-
Сильным увеличением точностных параметров алгоритмов.