ドキュメンテーション

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状態インジケーターの特定

コマンド ラインまたはアプリ内でデータを調査し、システムの状態を示したり将来の状態を予測できる特徴を特定する

"状態インジケーター" は、システムの劣化や異なる操作モードでの動作につれてその振る舞いが予測可能な形で変化する、システム データの特徴です。状態インジケーターには、正常動作と故障動作の区別や残存耐用期間の予測に役立つ任意の特徴を指定できます。有用な状態インジケーターは、類似のシステム ステータスをクラスターにまとめ、異なるステータスを分離します。

システム データの時間領域または周波数領域の特徴を抽出することにより、信号解析から状態インジケーターを求めることができます。また、静的モデルまたは動的モデルをデータに当てはめ、モデルのパラメーターまたはモデル動作を調べることで故障状態を区別し、あるいはシステムの劣化を予測して、状態インジケーターを求めることも可能です。詳細については、監視、故障検出、予測のための状態インジケーターを参照してください。

Diagnostic Feature Designer アプリを使って、データから対話的に特徴を抽出できます。アプリ内では、特徴抽出のためにデータを準備し、特徴を抽出してその有効度を可視化し、さまざまな統計的アルゴリズムを使用して特徴をランク付けすることができます。アプリの詳細については、Diagnostic Feature Designer を使用したアンサンブル データの調査と特徴の比較を参照してください。

アプリ

Diagnostic Feature DesignerInteractively extract, visualize, and rank features from measured or simulated data for machine diagnostics and prognostics

関数

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時間領域の特徴

mean配列の平均値
movmean移動平均値
median配列の中央値
stdtimeseries データの標準偏差
rms平方根平均二乗レベル
movmad移動中央絶対偏差
peak2peak最大値と最小値の差
skewness歪度
kurtosis尖度
envelope信号の包絡線
dtw動的タイム ワーピングを使用した信号間の距離
rainflow疲労解析のためのレインフロー カウント
approximateEntropyMeasure of regularity of nonlinear time series
correlationDimensionMeasure of chaotic signal complexity
lyapunovExponentCharacterize the rate of separation of infinitesimally close trajectories
phaseSpaceReconstructionConvert observed time series to state vectors

回転機の特徴

gearConditionMetricsStandard metrics for gear condition monitoring

周波数領域の特徴

powerbwパワー帯域幅
modalfrfモード解析の周波数応答関数
bandpower帯域パワー
meanfreq周波数平均
medfreq周波数中央値
sfdrスプリアス フリー ダイナミック レンジ
sinadSINAD 比
snrS/N 比
thd全高調波歪み
obw占有帯域幅
findpeaks局所的最大値

時間-周波数の特徴

pentropy信号のスペクトル エントロピー
pkurtosis信号またはスペクトログラムからのスペクトル尖度
spectrogram短時間フーリエ変換を使用したスペクトログラム
tfmomentJoint moment of the time-frequency distribution of a signal
tfsmomentConditional spectral moment of the time-frequency distribution of a signal
tftmomentConditional temporal moment of the time-frequency distribution of a signal
instfreq瞬時周波数の推定

モデルの適合

ssestEstimate state-space model using time-domain or frequency-domain data
nlarxEstimate parameters of nonlinear ARX model
arxEstimate parameters of ARX, ARIX, AR, or ARI model
armaxEstimate parameters of ARMAX model using time-domain data
arEstimate parameters of AR model or ARI model for scalar time series
pemPrediction error estimate for linear and nonlinear model
modalfit周波数応答関数からのモーダル パラメーター
modalfrfモード解析の周波数応答関数
segmentSegment data and estimate models for each segment

モデルの再帰的な適合

recursiveARCreate System object for online parameter estimation of AR model
recursiveARMACreate System object for online parameter estimation of ARMA model
recursiveARMAXCreate System object for online parameter estimation of ARMAX model
recursiveBJCreate System object for online parameter estimation of Box-Jenkins polynomial model
recursiveLSCreate System object for online parameter estimation using recursive least squares algorithm
recursiveOECreate System object for online parameter estimation of Output-Error polynomial model
recursiveARXCreate System object for online parameter estimation of ARX model

再帰的な状態推定

unscentedKalmanFilterオンライン状態推定に対するアンセンテッド カルマン フィルター オブジェクトの作成
extendedKalmanFilterオンライン状態推定に対する拡張カルマン フィルター オブジェクトの作成
particleFilterオンライン状態推定のための粒子フィルター オブジェクト

モデルのダイナミクス

damp固有振動数と減衰比
pole動的システムの極
zeroSISO 動的システムの零点とゲイン

シミュレーション

simSimulate response of identified model
residCompute and test residuals
pca生データの主成分分析
pcares主成分分析の残差
sequentialfs逐次特徴選択
fscnca分類に近傍成分分析を使用する特徴選択
tsnet 分布型確率的近傍埋め込み

トピック

状態インジケーターの基礎

監視、故障検出、予測のための状態インジケーター

状態インジケーターは、その動作がシステムの劣化とともに予測可能な形で変化する、システム データの任意の特徴です。

信号ベースの状態インジケーター

信号ベースの状態インジケーターは、信号データの処理から求められた数量です。状態インジケーターは、システム性能の劣化とともに変化する信号の何らかの特徴を捉えます。

モデルベースの状態インジケーター

モデルベースの状態インジケーターは、システム データをモデルに当てはめて、そのモデルを使用して追加の処理を実行することで導出された数量です。状態インジケーターは、システム性能の劣化とともに変化する、モデルの何らかの特徴を捉えます。

Diagnostic Feature Designer での状態インジケーター

Diagnostic Feature Designer を使用したアンサンブル データの調査と特徴の比較

アンサンブル データを対話的に調査して処理し、そのデータからの特徴を設計してランク付けし、データおよび選択した特徴をエクスポートするためのワークフロー。

Process Data and Explore Features in Diagnostic Feature Designer

Filter and transform data within the app. Extract features from the imported and derived signals, and assess feature effectiveness.

Diagnostic Feature Designer での特徴ヒストグラムの解釈

特徴ヒストグラムを解釈して、ラベル付けされたデータのグループを各特徴がどの程度うまく分離するかを評価する

回転機のための状態インジケーター

ギア状態監視のための状態インジケーター

ギア状態監視のために状態インジケーターを特定するワークフロー、およびその評価。

注目の例