印刷设备隐患智能辨识与评估技术

近年来，随着印刷行业的转型升级和包装行业的持续发展，全自动模切机、高速覆膜机等印后设备的复杂程度和自动化程度也在不断提升，但现有传统的印后设备关键部件工作状态的监测、诊断、评估相关技术和手段无法实现在线、实时、定量的运行状态监测和评估，也无法跟上设备功能和结构的升级速度。因此，建立一套相对普适的印后设备旋转部件隐患监测理论和方法是保障印后生产的安全高效和zui大化发挥装备效能的必要工作。本书就对此工作进行了介绍说明，并介绍了以下创新性内容：提出了基于区域估计的隐患辨识和评估方法体系；以印后设备滚动轴承为实例，探讨了基于多值分类区域估计的状态辨识方法和基于单值分类区域估计的状态辨识方法；利用所得到的研究结果，尝试对基于状态监测的剩余寿命预测进行了研究；提出了状态检测、寿命预测和运维决策一体化的方法框架，对状态检测的应用和对剩余寿命预测方法的升级优化给出了具体研究方案，对状态检测和寿命预测的结果如何支撑运维决策提出了具体技术路线，以期能够为已有研究成果的应用落地奠定前期基础，更是为相关领域研究人员进行研究提供参考和借鉴。

为更好地实现印刷机械行业数字化、智能化和绿色化的转型升级，加强印后设备的在线状态监测和评估、寿命预测以及运行维护的效率和水平，本书在介绍印后设备及隐患智能辨识的相关知识和研究现状基础上，以印后设备滚动轴承为例，介绍并探讨基于区域估计的隐患辨识和评估方法体系、基于多值分类和单值分类的区域估计状态辨识方法，并进一步介绍了基于状态监测的剩余寿命预测方法，研究了印后设备寿命预测与运维决策一体化方法等。本书内容技术新颖，可供机械工程、安全工程等相关专业的科研人员、高校师生阅读，亦可作为印刷机械设备诊断和维护领域的工程师进行应用实践的参考用书。

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第1章绪论001
1.1印后设备及其状态检测的基本情况001
1.2印后设备隐患辨识的研究现状003
1.2.1印后设备及其状态辨识003
1.2.2隐患辨识和评估方法006
1.2.3基于区域估计的理论和方法007
1.2.4存在的主要问题009
1.3本书提出的解决途径010
第2章基于区域估计的隐患辨识和评估方法体系013
2.1基本概念及描述013
2.2基于区域估计的隐患辨识和评估方法体系框架017
2.2.1印后设备智能隐患辨识的基本思路018
2.2.2印后设备智能隐患辨识的技术实现019
2.3关键技术问题020
2.3.1基于模型的区域估计方法021
2.3.2数据驱动的区域估计方法023
2.4安全裕度028
2.4.1安全裕度的概念和内涵028
2.4.2距离计算方法030
2.4.3最小距离求解034
2.4.4安全裕度计算示例042
第3章基于多值分类区域估计的状态辨识方法044
3.1基于振动信号分解的状态特征提取方法044
3.1.1印后设备常用滚动轴承044
3.1.2轴承振动信号的分解049
3.1.3状态特征提取055
3.2基于支持向量机的区域估计063
3.2.1SVM分类器构造063
3.2.2基于SVM区域估计的状态辨识试验及分析066
3.3基于区间二型模糊理论的区域估计082
3.3.1二型模糊理论及其分类器设计082
3.3.2基于IT2FCM区域估计的状态辨识试验及分析092
第4章基于单值分类区域估计的状态辨识方法100
4.1正常域单值边界的基本概念101
4.2基于快速凸包生成的正常域估计102
4.2.1凸包理论102
4.2.2基于快包法的正常域估计试验及结果分析105
4.3基于支持向量数据描述的正常域估计109
4.3.1支持向量数据描述109
4.3.2基于粒子群的SVDD参数优化115
4.3.3基于支持向量数据描述的正常域估计试验及结果分析122
第5章基于状态监测的剩余寿命预测方法127
5.1基于状态监测的寿命预测方法128
5.1.1基于状态特征的直接映射方法129
5.1.2基于统计回归的方法130
5.1.3基于相似性的方法131
5.2比例风险模型132
5.2.1基本形式133
5.2.2样本数据134
5.2.3参数估计134
5.2.4寿命预测136
5.3实例验证及结果分析137
5.3.1基于直接映射方法的剩余寿命预测139
5.3.2基于PHM的剩余寿命预测146
第6章印后设备寿命预测与运维决策一体化方法探索151
6.1状态检测、寿命预测、运维决策的一体化研究现状151
6.1.1状态检测与维修决策联合研究152
6.1.2寿命预测与维修决策联合研究153
6.2寿命预测与运维决策一体化方法的研究设想154
6.3寿命预测与运维决策一体化方法的技术方案155
6.4寿命预测与运维决策一体化方法的研究目标159
参考文献163