RU2156496C1 - Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters - Google Patents

Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2156496C1
RU2156496C1 RU99113671A RU99113671A RU2156496C1 RU 2156496 C1 RU2156496 C1 RU 2156496C1 RU 99113671 A RU99113671 A RU 99113671A RU 99113671 A RU99113671 A RU 99113671A RU 2156496 C1 RU2156496 C1 RU 2156496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
states
fuzzy
parameters
state
dynamic
Prior art date
Application number
RU99113671A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Омельченко
Д.В. Кузьмин
Original Assignee
Омельченко Виктор Валентинович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омельченко Виктор Валентинович filed Critical Омельченко Виктор Валентинович
Priority to RU99113671A priority Critical patent/RU2156496C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156496C1 publication Critical patent/RU2156496C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: method may be used, in particular, for computer-aided and expert systems for recognition and diagnostics of functional condition of aircraft and spacecraft equipment, expert systems and situation centers for dynamic analysis of social power production or financial objects and processes, which are described by multiple parameters. Said method involves representation of identified current states of chosen characteristic as respective information color-code signals of visible spectrum in sequence in time with generalization over complete set of parameters in given time interval. In addition, converting is achieved by means of generation of information color-code signal, depends on results of evaluation of current fuzzy object state. Then, method involves displaying color-code signals using bar chart matrix of object states. Columns of matrix correspond to identified value of considered characteristic. Its lines correspond to given time intervals. Then, method involves detection of sequence and type of alteration of object states. EFFECT: increased speed of representation and analysis of current values of fuzzy states of objects. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в различных автоматизированных системах распознавания (диагностики), кластер-анализе, идентификации технического и функционального состояния изделий авиационной и космической промышленности, а также в экспертных системах и ситуационных центрах динамического анализа социальных, энергетических и финансово-экономических многопараметрических объектов или процессов. The invention relates to the field of computer technology and can be used in various automated recognition systems (diagnostics), cluster analysis, identification of the technical and functional state of products of the aviation and space industry, as well as in expert systems and situational centers for dynamic analysis of social, energy and financial economic multi-parameter objects or processes.

Известны устройства и способы контроля и диагностики состояний технического объекта (СССР, а.с. N-01504653, A1, G 06 F 15/46, 1989 г.), при реализации которых в процессе контроля и диагностики фиксируются медленные изменения параметров за каждый цикл, а полученные данные сравниваются с эталонными значениями и на основании сравнения делается заключение о состоянии объекта, а также способ для ввода считываемых автоматических цифровых данных в полутоновые изображения (ЕВП/EP/, N 0493053, A2, G 06 K 1/12, 19/16, 15/00, 1992 г. ) и способ обработки данных (ЕВП/EP/, N-0493105, A1, G 06 F 15/17, 1992 г.). Known devices and methods for monitoring and diagnosing the state of a technical object (USSR, AS N-01504653, A1, G 06 F 15/46, 1989), during the implementation of which during monitoring and diagnostics slow changes in parameters are recorded for each cycle , and the obtained data is compared with the reference values, and based on the comparison, a conclusion is made about the state of the object, as well as a method for entering readable automatic digital data into grayscale images (ЕВП / EP /, N 0493053, A2, G 06 K 1/12, 19 / 16, 15/00, 1992) and a data processing method (EPP / EP /, N-0493105, A1, G 06 F 15/17, 1992 )..

Предлагаемые способ и устройства не позволяет оперативно проводить диагностику состояния многопараметрического динамического объекта или процесса (МПО) по большому множеству измерительных параметров. The proposed method and device does not allow to quickly diagnose the state of a multi-parameter dynamic object or process (MPO) for a large number of measuring parameters.

Известен способ оперативной диагностики состояний МПО по данным измерительной информации (патент РФ на изобретение N 2125294 // Бюллетень изобретения N 2, 1999 г.). Способ позволяет проводить диагностику состояний МПО по большому множеству параметров, однако не позволяет оценить величину и характер изменения интегрального состояния (класса состояний) контролируемого объекта по всему множеству наблюдаемых измерительных параметров, текущее значение которых может быть нечетким (размытым, расплывчатым, неопределенным). A known method for the on-line diagnosis of MPO conditions according to measurement information (RF patent for the invention N 2125294 // Bulletin of the invention N 2, 1999). The method allows diagnosing MPO states by a large number of parameters, however, it does not allow assessing the magnitude and nature of the change in the integral state (class of states) of the controlled object over the entire set of observed measurement parameters, the current value of which can be fuzzy (blurry, vague, uncertain).

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля и оценки технического состояния многопараметрического объекта по данным телеметрической информации (патент РФ N 2099792 // Бюллетень изобретений N 35, 1997 г., с. 595). Предлагаемый способ позволяет оперативно обнаружить источники возмущений и места их возникновения в контролируемых (телеметрируемых) объектах. Вместе с тем способ не позволяет оценить величину и характер изменения интегрального состояния контролируемого объекта по всему множеству наблюдаемых измерительных параметров, текущее значение которых может быть нечетким. The closest in technical essence is the method of monitoring and evaluating the technical condition of a multi-parameter object according to telemetric information (RF patent N 2099792 // Bulletin of inventions N 35, 1997, p. 595). The proposed method allows you to quickly detect the sources of disturbances and their occurrence in the controlled (telemetry) objects. However, the method does not allow to evaluate the magnitude and nature of the change in the integral state of the controlled object over the entire set of observed measurement parameters, the current value of which may be fuzzy.

Для сложных МПО, текущее состояние которых может быть неоднозначным (неопределенным), проведение однозначной допусковой оценки нечеткого состояния (значения) каждого из динамических параметров при большом их множестве вызывает определенные трудности, что связано с неоднозначностью отнесения текущего нечеткого состояния динамического параметра и в целом МПО к тому или иному классу четких состояний (в допуске - не в допуске, исправен - неисправен). Особенно это проявляется при дефиците времени, например, при решении задачи динамического анализа в реальном масштабе времени, т.н. в темпе изменения текущего состояния МПО. For complex MPOs, the current state of which can be ambiguous (uncertain), the unambiguous tolerance assessment of the fuzzy state (value) of each of the dynamic parameters with a large set of them causes certain difficulties, which is associated with the ambiguity of assigning the current fuzzy state of the dynamic parameter and, in general, MPO to one or another class of clear states (in the admission - not in the admission, serviceable - faulty). This is especially evident when there is a shortage of time, for example, when solving the problem of dynamic analysis in real time, the so-called at the pace of change in the current state of MPO.

Цель изобретения - оперативное представление и динамический анализ нечеткого состояния многопараметрического объекта или процесса с определением относительной величины и характера изменения его состояния, контролируемого по всему множеству наблюдаемых измерительных параметров, текущее значение которых может быть нечетким. The purpose of the invention is the operational presentation and dynamic analysis of the fuzzy state of a multi-parameter object or process with the determination of the relative magnitude and nature of the change in its state, controlled over the entire set of observed measurement parameters, the current value of which may be fuzzy.

Цель достигается реализацией заявляемого способа оперативного динамического анализа нечеткого состояния МПО, позволяющего реализовать принцип учета предыстории функционирования МПО на основе проведения целевой декомпозиции исходного нечеткого множества многопараметрического пространства состояний объекта на классы четких и нечетких состояний (значений) разнородных динамических параметров. The goal is achieved by the implementation of the proposed method for operational dynamic analysis of the fuzzy state of MPO, which allows to implement the principle of taking into account the history of the MPO based on the target decomposition of the initial fuzzy set of the multi-parameter space of the state of the object into classes of clear and fuzzy states (values) of heterogeneous dynamic parameters.

Способ позволяет обеспечить визуальный динамический анализ как четких (однозначно идентифицированных), так и нечетких (неоднозначно идентифицированных) текущих состояний объекта с экрана одного многоцветного видеомонитора и оперативно (в реальном масштабе времени) определять относительную величину и характер изменения диагностируемого обобщенного состояния МПО с оценкой последовательности (предыстории) его изменения. Все это в комплексе обеспечивает сокращение сроков анализа состояния МПО и используемых технических свойств отображения динамических параметров для информационной поддержки принятия решения по диагностики состояний МПО и который является элементом автоматизированной системы диагностики. The method allows visual dynamic analysis of both clear (uniquely identified) and fuzzy (ambiguously identified) current states of the object from the screen of one multicolor video monitor and quickly (in real time) to determine the relative magnitude and nature of the change in the diagnosed generalized state of MPO with sequence estimation ( prehistory) its changes. All this in combination provides a reduction in the time of analyzing the state of MPO and the used technical properties of the display of dynamic parameters for information support of decision-making on diagnostics of the state of MPO and which is an element of an automated diagnostic system.

При анализе состояния МПО, наблюдаемого по n-у динамическому параметру (показателю состояния МПО), его текущее состояние в ti-й момент времени можно представить в виде выражения

Figure 00000002

где A1n(ti) - штатное четкое состояние n-го параметра, т.е. параметр однозначно находится в ti-й момент времени в допуске; A3n(ti) - нештатное четкое состояние n-го параметра, т.е. параметр однозначно находится в ti-й момент времени не в допуске;
Figure 00000003
- нечеткое состояние n-го параметра, т. е. система обработки в ti-й момент времени не может в силу тех или иных причин однозначно определить в допуске или не в допуске динамический параметр. Нечеткость состояния параметра определяется тем, что его текущее значение в виде размытости, расплывчивости может быть отнесено как штатному, так и нештатному состоянию.When analyzing the state of MPO observed by the nth dynamic parameter (indicator of the state of MPO), its current state at the t i -th time moment can be represented as an expression
Figure 00000002

where A 1 n (t i ) is the regular clear state of the nth parameter, i.e. the parameter is uniquely located at the t i -th time moment in the tolerance; A 3 n (t i ) is an abnormal clear state of the nth parameter, i.e. the parameter is unambiguously at the t i- th moment of time out of tolerance;
Figure 00000003
- the fuzzy state of the nth parameter, that is, the processing system at the t i- th moment of time cannot unambiguously determine the dynamic parameter in the tolerance or not in the tolerance. The fuzzy state of the parameter is determined by the fact that its current value in the form of blurriness, vagueness can be attributed to both regular and abnormal conditions.

Обобщая выражение (1) по всему множеству динамических параметров n∈N или МПО в целом, получаем возможные обобщенные оценки классов состояния. Generalizing expression (1) over the entire set of dynamic parameters n∈N or MPO as a whole, we obtain possible generalized estimates of the state classes.

Figure 00000004

Состояние динамических параметров, оцененных в соответствии с выражением (2) по этапам функционирования (движения) объекта, определяет соответственно его обобщенное (интегральное) состояние и переходы объекта из одного состояния в другое (динамику состояний). Например, в простейшем случае множества
Figure 00000005
определяют соответствующие классы штатных Kш и нештантых Kн состояний МПО. Очевидно, чем более неопределенней (неоднозначней) ситуация на выходе МПО и чем большее влияние оказывают различные дестабилизирующие факторы на измерительный сигнал (динамический параметр), тем труднее провести оценку текущего нечеткого состояния МПО с идентификацией исходного многопараметрического пространства на классы { A1(ti), A3(i)} четких состояний динамических параметров и тем большее количество динамических параметров попадает в класс
Figure 00000006
нечетких состояний.
Figure 00000004

The state of dynamic parameters evaluated in accordance with expression (2) from the stages of the functioning (movement) of an object determines its generalized (integral) state and transitions of an object from one state to another (state dynamics), respectively. For example, in the simplest case, the sets
Figure 00000005
determine appropriate classes of regular K w and K n neshtantyh MPO states. Obviously, the more uncertain (ambiguous) the situation at the MPO output and the greater the influence of various destabilizing factors on the measuring signal (dynamic parameter), the more difficult it is to evaluate the current fuzzy state of the MPO with identification of the initial multi-parameter space to the classes {A 1 (t i ) , A 3 ( i )} of clear states of dynamic parameters, and the greater the number of dynamic parameters falls into the class
Figure 00000006
fuzzy conditions.

Нечеткое подмножество

Figure 00000007
можно представить в виде соотношения
Figure 00000008

где ΔA1 и ΔA3 - значение погрешностей определения A1(ti) и A3(ti) при оценке параметров из исходного множества A(ti), которые не позволяют однозначно идентифицировать (классифицировать, распознавать) анализируемый параметр и отнести его к одному из четких подмножеств A1(ti) и A3(ti).Fuzzy subset
Figure 00000007
can be represented as a ratio
Figure 00000008

where ΔA 1 and ΔA 3 is the value of the errors of determination of A 1 (t i ) and A 3 (t i ) when evaluating the parameters from the initial set A (t i ) that do not allow to uniquely identify (classify, recognize) the analyzed parameter and attribute it to one of the clear subsets A 1 (t i ) and A 3 (t i ).

Исключение сложной операции идентификации (классификации, распознавания) нечетких состояний динамических параметров только на классы четких состояний (классы эквивалентности), как предложено в прототипе, и переход к гибкой классификации на базе введения класса нечеткого состояния (класса толерантности) динамического параметра позволяет значительно упростить процесс оперативной обработки и анализа нечетких состояний динамических параметров и нечеткого состояния МПО в целом. Введем обобщенную характеристику

Figure 00000009

где N - общее количество динамических параметров, N(ti) - количество динамических параметров, текущее значение которых в ti-й момент времени отнесено к одному из подмножеств (классов)
Figure 00000010
Используя введенные характеристики (2) и (4), можно получать различные цветокодовые матрицы-гистограммы. Так, кодируя определенным цветовым кодом видимого спектра каждый из выделенных классов состояний (2) динамических параметров и представляя относительную величину Aj*(ti) в виде информационного поля соответствующего подмножества динамических параметров получаем 3-х уровневую цветокодовую матрицу-гистограмму состояния МПО.The exception of the complex operation of identification (classification, recognition) of fuzzy states of dynamic parameters only into classes of clear states (equivalence classes), as proposed in the prototype, and the transition to a flexible classification based on the introduction of a fuzzy state class (tolerance class) of a dynamic parameter can significantly simplify the operational process processing and analysis of fuzzy states of dynamic parameters and the fuzzy state of MPO as a whole. We introduce the generalized characteristic
Figure 00000009

where N is the total number of dynamic parameters, N (t i ) is the number of dynamic parameters, the current value of which at the t i th moment of time is assigned to one of the subsets (classes)
Figure 00000010
Using the introduced characteristics (2) and (4), it is possible to obtain various color-code matrix histograms. So, encoding with a certain color code of the visible spectrum each of the distinguished classes of states (2) of dynamic parameters and representing the relative value A j * (t i ) in the form of an information field of the corresponding subset of dynamic parameters, we obtain a 3-level color-code matrix-histogram of the MPO state.

В качестве оцениваемого показателя МПО, наблюдаемого с помощью динамического параметра, могут быть: давление, температура, вибрация и т.д. Соответственно, в качестве оцениваемой характеристики процесса (состояния) динамического параметра могут быть: амплитуда, частота, дисперсия, градиент и т. п.; в качестве оцениваемой характеристики используют динамические параметры, например быстро меняющиеся (вибропараметры), медленно меняющиеся параметры, траекторные параметры, сигнальные параметры и т.п. As an estimated MPO indicator observed using a dynamic parameter, there may be: pressure, temperature, vibration, etc. Accordingly, as the estimated characteristics of the process (state) of the dynamic parameter can be: amplitude, frequency, dispersion, gradient, etc. dynamic parameters, for example, rapidly changing (vibration parameters), slowly changing parameters, path parameters, signal parameters, etc., are used as an estimated characteristic.

Сущность способа, таким образом, состоит в том, что с целью обеспечения оперативного динамического анализа нечеткого состояния многопараметрического объекта или процесса, проводится оперативное преобразование результатов допусковой оценки четких состояний однородных динамических параметров в соответствующие информационные цветокодовые сигналы с обобщением по всему множеству динамических параметров в заданном временном интервале, при этом в качестве оцениваемой характеристики процесса могут быть амплитуда, частота и т. п. , в качестве параметров оцениваемой характеристики используют разнородные динамические параметры, в качестве результатов оценки используют результаты допусковой оценки нечетких состояний динамических параметров, операцию преобразования осуществляют путем формирования соответствующего информационного цветокодового сигнала видимого спектра в зависимости от результатов допусковой оценки текущих состояний динамического параметра с последующим отнесением его к одному из классов четких или нечетких состояний (в допуске, не в допуске, не известно) с обобщением по всему множеству параметров на заданном временном интервале, отображают информационные цветокодовые сигналы посредством трех уровневой матрицы-гистограммы состояний, столбцы которой соответствуют относительным величинам оцененных классов четких и нечетких состояний динамических параметров объекта, строки - заданным временным интервалам, а заданный цвет (цветовой код) - соответствующему классу состояния динамического параметра, определяют относительную величину и характер изменения интегрального состояния могопараметрического объекта по направлениям изменения и относительным величинам этого изменения во времени информационных цветокодовых сигналов. The essence of the method, therefore, is that in order to provide an operational dynamic analysis of the fuzzy state of a multi-parameter object or process, the results of the tolerance assessment of the clear states of homogeneous dynamic parameters are converted into the corresponding information color-code signals with a generalization over the entire set of dynamic parameters at a given time interval, while the estimated characteristics of the process can be the amplitude, frequency, etc., as The two parameters of the evaluated characteristic use heterogeneous dynamic parameters, the results of the tolerance assessment of the fuzzy states of the dynamic parameters are used as the assessment results, the conversion operation is carried out by generating the corresponding information color code signal of the visible spectrum depending on the results of the tolerance assessment of the current states of the dynamic parameter with its subsequent assignment to one of classes of clear or fuzzy states (in tolerance, not in tolerance, not known stn) with a generalization over the entire set of parameters at a given time interval, information color-code signals are displayed by means of a three-level matrix of state histograms whose columns correspond to the relative values of the estimated classes of clear and fuzzy states of the object's dynamic parameters, the rows correspond to given time intervals, and the given color ( color code) - the corresponding class of state of the dynamic parameter, determine the relative magnitude and nature of the change in the integral state could parametric object by changing directions and relative values of the change in time information tsvetokodovyh signals.

Таким образом, нечеткое многопараметрическое пространство состояний всего множества (потока) динамических параметров, независимо от его мощности, можно представить на экране одного многоцветного видеомонитора (дисплея) в виде 3-х уровневой цветокодовой матрицы-гистограммы состояний МПО [Aj*(ti) • ti • z(Ajn(ti))] , где Aj*(ti) - относительное количество динамических параметров, принадлежащих j-у классу состояний, j = 1,2,3; ti - время регистрации; z(Ajn(ti)) - цвет (цветовой код), соответствующий j-у классу состояния параметра.Thus, the fuzzy multiparameter state space of the entire set (flow) of dynamic parameters, regardless of its power, can be represented on the screen of one multicolor video monitor (display) in the form of a 3-level color-code matrix-histogram of MPO states [A j * (t i ) • t i • z (A j n (t i ))], where A j * (t i ) is the relative number of dynamic parameters belonging to the jth class of states, j = 1,2,3; t i is the registration time; z (A j n (t i )) is the color (color code) corresponding to the jth class of the parameter state.

Новизна предлагаемого способа по сравнению с прототипом и известными способами представления и анализа состояния многопараметрического объекта или процесса заключается в том, что разработана логическая последовательность действий по представлению и анализу нечеткого состояния МПО, которая приводит к достижению поставленной цели изобретения. В основе такого подхода предлагается использовать новый подход к декомпозиции многопараметрического пространства нечетких состояний динамических параметров на классы четких и нечетких состояний, что значительно облегчает реализацию алгоритмов классификации (кластеризации), распознавания (диагностики), идентификации и информационной поддержки принятия решений по управлению МПО. The novelty of the proposed method compared to the prototype and known methods for presenting and analyzing the state of a multi-parameter object or process consists in the fact that a logical sequence of actions has been developed for presenting and analyzing the fuzzy state of MPO, which leads to the achievement of the goal of the invention. The basis of this approach is proposed to use a new approach to the decomposition of the multi-parameter space of fuzzy states of dynamic parameters into classes of clear and fuzzy states, which greatly facilitates the implementation of classification algorithms (clustering), recognition (diagnostics), identification and information support for decision-making on MPO management.

Таким образом, совокупность существенных признаков, приводящая к требуемому результату в патентной и научно-технической литературе не обнаружена, что говорит об "изобретательском уровне" предлагаемого технического решения. Thus, the set of essential features leading to the desired result in the patent and scientific literature is not found, which indicates the "inventive step" of the proposed technical solution.

Сущность предложенного способа хорошо иллюстрируется при анализе различных вибрационных параметров. Пусть в качестве оцениваемой характеристики процесса выбрана амплитуда, в качестве параметров оцениваемой характеристики используются вибрационные параметры, в качестве результатов оценки используют результаты допусковой оценки нечетких состояний вибрационных параметров. Тогда оперативный динамический анализ нечеткого состояния объекта или процесса рассмотрим на примере оценки мощности и динамики распределения удара (локального взрыва) МПО (фиг. 1 и фиг. 2). На фиг. 1 приведено традиционное представление графиков изменения некоторых динамических параметров МПО с установленными на нем измерительными датчиками n = 1,2,...,N, где N = 7, которые формируют соответствующие динамические параметры, амплитуды изменения которых колеблются от Amin до Amax. На фиг. 2 приведена цветокодовая матрица-диаграмма распределения мощности и характера удара (локального взрыва) МПО с оценками по амплитуде его текущих частных (параметрических) четких и нечетких состояний. В общем случае представление процесса изменения нечеткого состояния МПО можно представить в виде многоуровневой матрицы-гистограммы состояния МПО [Aj*(ti) • ti • z(Ajn(ti))], где ti-1 - начало и ti+3 - конец ударного процесса на МПО.The essence of the proposed method is well illustrated in the analysis of various vibrational parameters. Let the amplitude be chosen as the estimated characteristic of the process, the vibration parameters are used as the parameters of the estimated characteristic, and the results of the tolerance evaluation of the fuzzy states of the vibration parameters are used as the evaluation results. Then, an operational dynamic analysis of the fuzzy state of an object or process will be considered using the example of estimating the power and dynamics of shock distribution (local explosion) of MPO (Fig. 1 and Fig. 2). In FIG. Figure 1 shows the traditional presentation of graphs of changes in some dynamic MPO parameters with measuring sensors installed on it n = 1,2, ..., N, where N = 7, which form the corresponding dynamic parameters, the amplitude of which varies from A min to A max . In FIG. Figure 2 shows the color-code matrix diagram of the power distribution and the nature of the impact (local explosion) of the MPO with estimates of the amplitude of its current particular (parametric) clear and fuzzy states. In the general case, the representation of the process of changing the fuzzy state of MPO can be represented as a multilevel matrix-histogram of the MPO state [A j * (t i ) • t i • z (A j n (t i ))], where t i-1 is the beginning and t i + 3 is the end of the shock process at MPO.

Нечеткое состояние МПО определяется в общем случае множеством как четких, так и нечетких состояний динамических параметров. Определим множество (класс) K состояний МПО в виде трех подмножеств

Figure 00000011

где Kш - класс штатного четкого состояния МПО;
Figure 00000012
- класс нештатного нечеткого состояния, где нечеткость определяется в том числе и нечеткостью множества
Figure 00000013
Figure 00000014
- класс штатного нечеткого состояния МПО, нечеткость которого определяется возможными последствиями возникновения нештатной ситуации на интервале ti-1 - ti+3. Так несмотря на штатное состояние всех динамических параметров (вибропараметров) после ti+3-го момента времени, в объекте могли произойти какие-нибудь необратимые изменения, ненаблюдаемые с помощью рассматриваемой группы вибропараметров. Для идентификации наличия этих возможных изменений, т. е. устранения нечеткости необходима дополнительная обработка другой группы параметров (как правило, невибрационных).The fuzzy state of MPO is determined in the general case by the set of both clear and fuzzy states of dynamic parameters. We define the set (class) of K states of MPO in the form of three subsets
Figure 00000011

where K W - class regular clear state of MPO;
Figure 00000012
- class of contingency fuzzy state, where fuzziness is determined including fuzziness of the set
Figure 00000013
Figure 00000014
- the class of the regular fuzzy state of the MPO, the fuzziness of which is determined by the possible consequences of an emergency in the interval t i-1 - t i + 3 . So, despite the regular state of all dynamic parameters (vibration parameters) after t i + the 3rd moment of time, some irreversible changes could have occurred in the object that were not observed using the considered group of vibration parameters. To identify the presence of these possible changes, i.e., to eliminate fuzziness, additional processing of another group of parameters (usually non-vibrational) is necessary.

Анализ рассматриваемого представления (фиг. 2), раскрывающего суть предлагаемого способа, позволяет проводить оперативный динамический анализ состояния МПО, в том числе:
оценить характер удара (локального взрыва) объекта, по виду (характеру) изменения его интегрального состояния. Так из фиг. 2 однозначно следует, что удар был импульсный с максимальной нагрузкой на момент времени ti-1, равномерным уменьшением (затуханием) на интервале ti - ti+3 и полным окончанием удара на момент времени ti+3;
оценить в относительной величине максимальную мощность удара (локального взрыва) на интервале ti-1 - ti по общему количеству вибрационных параметров, однозначно (A3) и неоднозначно

Figure 00000015
вышедших за поле допуска;
оценить интегральное распределения мощности удара (локального взрыва) на объекте во времени по общему количеству вибрационных параметров, распределенных по множествам
Figure 00000016

Таким образом, способ позволяет обеспечить динамический анализ изменения интегрального нечеткого состояния многопараметрического объекта с экрана многоцветного видеомонитора, оперативно (в реальном масштабе времени) обнаруживать изменение класса состояния МПО и оценивать динамику состояния по всему множеству динамических параметров. Такое представление позволяет комплексно оценить динамику состояния МПО по большому множеству динамических параметров, текущее состояние которых может быть нечетким, а сами динамические параметры могут быть разнотипными (аналоговыми или цифровыми, быстро меняющимися и медленно меняющимися и т.п.). Все это в комплексе позволяет оперативный динамический анализ изменения состояния МПО, обеспечивает сокращение сроков обработки и анализа информации и используемых технических средств ее отображения для информационной поддержки принятия решений обработчиком-аналитиком.The analysis of the present representation (Fig. 2), revealing the essence of the proposed method, allows for an operational dynamic analysis of the state of MPO, including:
evaluate the nature of the impact (local explosion) of an object, by the type (character) of a change in its integral state. So from FIG. 2 clearly implies that the impact was pulsed with a maximum load at time t i-1 , a uniform decrease (attenuation) in the interval t i - t i + 3 and the complete termination of the impact at time t i + 3 ;
to evaluate in relative terms the maximum impact power (local explosion) in the interval t i-1 - t i according to the total number of vibration parameters, unambiguously (A 3 ) and ambiguous
Figure 00000015
out of the field of admission;
to estimate the integral distribution of the impact power (local explosion) at the object in time by the total number of vibration parameters distributed over the sets
Figure 00000016

Thus, the method allows for dynamic analysis of changes in the integral fuzzy state of a multi-parameter object from the screen of a multi-color video monitor, to quickly (in real time) detect a change in the MPO state class and evaluate the dynamics of the state over the entire set of dynamic parameters. This representation allows us to comprehensively assess the dynamics of the MPO state by a large number of dynamic parameters, the current state of which can be fuzzy, and the dynamic parameters themselves can be of different types (analog or digital, rapidly changing and slowly changing, etc.). All this in combination allows an operational dynamic analysis of changes in the state of MPO, provides a reduction in the processing time and analysis of information and the technical means used to display it for information support decision-making processor-analyst.

Несомненным достоинством предлагаемого способа является явно выраженная когнитивность представления нечетких ситуаций, так получаемые цветокодовые описания распределения во времени подмножеств нечетко оцененных параметров несут в себе обобщенную информацию о характере наблюдаемого процесса (удара), также как и цветокодовые описания распределения множеств четко оцененных параметров. Для решения задач оперативной диагностики динамики ударных процессов предлагаемый подход позволяет избежать применения сложных алгоритмов классификации нечеткого многопараметрического пространства параметром МПО, а следовательно, значительно повысить оперативность и комплексность динамического анализа быстро изменяющихся процессов. The undoubted advantage of the proposed method is the pronounced cognitiveness of the presentation of fuzzy situations, so the resulting flower-mode descriptions of the distribution of subsets of fuzzy-estimated parameters in time carry generalized information about the nature of the observed process (impact), as well as the color-code descriptions of the distribution of sets of clearly-estimated parameters. To solve the problems of operational diagnostics of the dynamics of shock processes, the proposed approach avoids the use of complex classification algorithms for fuzzy multiparameter space with the MPO parameter, and, therefore, significantly improves the efficiency and complexity of dynamic analysis of rapidly changing processes.

Целесообразно использовать для динамического анализа сложномногопараметрических объектов и процессов в различных практических приложениях. It is advisable to use for dynamic analysis of complex parameter objects and processes in various practical applications.

Claims (1)

Способ оперативного динамического анализа нечеткого состояния многопараметрического объекта или процесса, заключающийся в оперативном преобразовании результатов допусковой оценки состояний динамических параметров в соответствующие информационные цветокодовые сигналы с обобщением по всему множеству динамических параметров в заданном временном интервале, отличающийся тем, что в качестве оцениваемой характеристики процесса могут быть или амплитуда, или частота, или дисперсия, или градиент, в качестве параметров оцениваемой характеристики используют разнородные динамические параметры, в качестве результатов допусковой оценки используют допусковые оценки нечетких состояний динамических параметров, при упомянутом преобразовании формирование соответствующего информационного цветокодового сигнала осуществляют в видимом спектре в зависимости от результатов допусковой оценки текущего состояния динамического параметра с последующим отнесением его к одному из классов четких или нечетких по отношению к допуску состояний с обобщением по всему множеству параметров на заданном временном интервале, отображают информационные цветокодовые сигналы посредством трехуровневой матрицы-гистограммы состояний, столбцы которой соответствуют относительным величинам оцененных классов четких и нечетких состояний динамических параметров объекта, а строки - заданным временным интервалам, определяют относительную величину и характер изменения интегрального состояния многопараметрического объекта по направлениям изменения и относительным величинам этого изменения во времени информационных цветокодовых сигналов. A method for the on-line dynamic analysis of the fuzzy state of a multi-parameter object or process, which consists in quickly converting the results of the tolerance assessment of the states of dynamic parameters into corresponding information color-code signals with a generalization over the entire set of dynamic parameters in a given time interval, characterized in that either amplitude, or frequency, or dispersion, or gradient, as parameters of the character The critics use heterogeneous dynamic parameters, as the results of the tolerance assessment, use the tolerance estimates of the fuzzy states of the dynamic parameters, with the mentioned transformation, the formation of the corresponding information color-code signal is carried out in the visible spectrum depending on the results of the tolerance assessment of the current state of the dynamic parameter with its subsequent assignment to one of the classes of clear or fuzzy with respect to tolerance states with a generalization over the entire set of parameter in a given time interval, information color-code signals are displayed by means of a three-level matrix of histograms of states, the columns of which correspond to the relative values of the estimated classes of clear and fuzzy states of the dynamic parameters of the object, and the rows correspond to the given time intervals, determine the relative value and nature of the change in the integral state of the multi-parameter object from the directions of change and the relative magnitudes of this change in time of information color signals.
RU99113671A 1999-06-17 1999-06-17 Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters RU2156496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113671A RU2156496C1 (en) 1999-06-17 1999-06-17 Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113671A RU2156496C1 (en) 1999-06-17 1999-06-17 Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156496C1 true RU2156496C1 (en) 2000-09-20

Family

ID=20221770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99113671A RU2156496C1 (en) 1999-06-17 1999-06-17 Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156496C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530297C1 (en) * 2013-07-29 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of prompt dynamic analysis of fuzzy state of multiparameter object or process
RU2713875C1 (en) * 2019-04-05 2020-02-07 Частное образовательное учреждение высшего образования "Московский Университет им. С.Ю. Витте" Device for estimating parameters of disturbed processes using a maximum of generalized power
RU2719467C1 (en) * 2019-11-11 2020-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") Method for complex monitoring of state of a multiparameter object based on heterogeneous information

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530297C1 (en) * 2013-07-29 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of prompt dynamic analysis of fuzzy state of multiparameter object or process
RU2713875C1 (en) * 2019-04-05 2020-02-07 Частное образовательное учреждение высшего образования "Московский Университет им. С.Ю. Витте" Device for estimating parameters of disturbed processes using a maximum of generalized power
RU2719467C1 (en) * 2019-11-11 2020-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет") Method for complex monitoring of state of a multiparameter object based on heterogeneous information

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sohn et al. Structural health monitoring using statistical process control
EP3333660B1 (en) Abnormality predictor diagnosis system and abnormality predictor diagnosis method
Suh et al. Generalized multiscale feature extraction for remaining useful life prediction of bearings with generative adversarial networks
CN109974782B (en) Equipment fault early warning method and system based on big data sensitive characteristic optimization selection
JP3927400B2 (en) Method for monitoring the health of operating systems and method for comparing system health between systems
JP5946572B1 (en) Abnormal sign diagnosis system and abnormality sign diagnosis method
JP2000259223A (en) Plant monitoring device
EP2015186A2 (en) Diagnostic systems and methods for predictive condition monitoring
CN108229538B (en) Vehicle system prediction apparatus and method
CN108363952A (en) Diagnostic device
JP3651693B2 (en) Plant monitoring diagnosis apparatus and method
CN112083244B (en) Integrated intelligent diagnosis system for faults of avionic equipment
US20220004163A1 (en) Apparatus for predicting equipment damage
CN107291475B (en) Universal PHM application configuration method and device
CN104471542A (en) Discriminative hidden kalman filters for classification of streaming sensor data in condition monitoring
CN112581719A (en) Semiconductor packaging process early warning method and device based on time sequence generation countermeasure network
CN109298633A (en) Chemical production process fault monitoring method based on adaptive piecemeal Non-negative Matrix Factorization
JPH0793018A (en) Method and system for diagnosing operating state
Son et al. Deep learning-based anomaly detection to classify inaccurate data and damaged condition of a cable-stayed bridge
Matin et al. A hybrid scheme using pca and ica based statistical feature for epileptic seizure recognition from eeg signal
CN116108346A (en) Bearing increment fault diagnosis life learning method based on generated feature replay
Plsek Tutorial: introduction to control charts
Chou et al. SHM data anomaly classification using machine learning strategies: A comparative study
RU2156496C1 (en) Method for on-line dynamic analysis of fuzzy state of object or process described by multiple parameters
CN117170303A (en) PLC fault intelligent diagnosis maintenance system based on multivariate time sequence prediction