В системах мониторинга, диагностики и распознавания состояния важным аспектом является уменьшение объема данных измеренных сигналов для их передачи или накопления в информационных базах с возможностью восстановления без существенных искажений. Особым видом сигналов при этом являются пакетные сигналы, которые представляют наборы гармоник с кратными частотами и с четко выделяемым периодом. Подобного вида сигналы характерны для механических, электромагнитных, электромеханических систем. Рассматривается ряд моделей редукции, в частности: модель дискретного преобразования Фурье с модифицированной формулой восстановления непрерывного сигнала, модель на основе разложения по окаймляющим функциям и модель дискретного косинусного преобразования. Сопоставление моделей осуществляется по вычислительной сложности, степени редукции, погрешности восстановления. Выявлены особенности и случаи эффективного применения каждой из моделей для пакетных сигналов.

Ключевые слова: модель редукции, измеренный пакетный сигнал, дискретное косинусное преобразование, разложение по окаймляющим функциям, оценка качества редукции

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассматривается вариант построения модели цифрового двойника для диагностики работы механической зубчатой передачи – редуктора, состоящего из пары цилиндрических шестерен. Основу рассматриваемой модели цифрового двойника составляет адаптивная обучаемая вибрационная математическая модель статического режима работы при вращении шестерен с постоянной скоростью. Как основные информационные, измеряемые на объекте, используется вибрационные сигналы редуктора, фиксируемые акселерометрами и являющиеся эффективными для обнаружения и диагностики неисправностей. Выявляемые неисправности: растрескивание, износ, откол и изъязвление зубьев. Особенностью реализуемого цифрового двойника является возможность одновременного выявления по временным и частотным характеристикам неисправностей сразу нескольких зубьев, как на ведущей, так и на ведомой шестернях, а также возможность определения по вибрационным характеристикам основных технических данных конкретного редуктора.

Ключевые слова: диагностическая математическая модель, цифровой двойник, вибрационная диагностика, механический редуктор, дефект зубьев, диагностический сигнал, спектр мощности вибраций, синхронно усредненная временная характеристика

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации