印刷機械作為復(fù)雜精密機械之一，在其高速運轉(zhuǎn)過程中，如果發(fā)生故障而得不到及時解決，會造成大量印刷原材料的浪費和不必要的污染，嚴重影響企業(yè)利益。此外，當前印刷設(shè)備的故障診斷和維修工作大多依賴于經(jīng)驗，維修人員到位慢，故障定位費時費力等問題層出不窮，導(dǎo)致國內(nèi)印刷企業(yè)在印刷設(shè)備維護上投入更多的成本。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，對印刷機提出了更高的要求，如高速、低噪聲、高質(zhì)量印品、低廢品率等，還要求設(shè)備故障信息能夠及時被操作員或維修工程師獲取，從而能及時發(fā)現(xiàn)印刷機的故障隱患、及早修理，最大限度降低企業(yè)損失。同時對于綜合性故障，如果能夠及時與制造商或異地專家取得聯(lián)系，就能迅速準確的排除故障，提高企業(yè)效益。

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第二章 基于傳遞路徑的印刷機關(guān)鍵故障機理研究

2.1 傳遞路徑分析法（TPA）

印刷機高速運轉(zhuǎn)過程中，假設(shè)整機為線性時不變系統(tǒng)，則印刷機的傳遞路徑模型可以看作激勵、傳遞路徑和響應(yīng)三部分。如印刷操作人員耳邊聲壓等于各激勵沿不同傳遞路徑的貢獻線性迭加。如圖 2.2所示為以印刷機為例的 TPA原理框圖。1）激勵源識別：激勵源可以認為是造成印刷機目標點故障的起因，可以通過獲取工作載荷的方法識別。方法有直接測量法、復(fù)剛度計算法以及矩陣求逆法。工作載荷獲取是 TPA分析的關(guān)鍵。2）傳遞路徑獲�。汗ぷ鬏d荷通過不同的傳遞路徑到達目標點，各條路徑中結(jié)構(gòu)或聯(lián)結(jié)方式可能會導(dǎo)致工作載荷的異常放大，傳遞函數(shù)的測量是傳遞路徑獲取的主要方式。其中傳遞函數(shù)包括聲學(xué)傳遞函數(shù)、加速度傳遞函數(shù)和聲振傳遞函數(shù)。對印刷機進行路徑分析過程中，需要采取一定的方法按路徑重要性進行排序，從而減少路徑耦合對影響傳遞函數(shù)測量的準確性。通常情況下測量加速度傳遞函數(shù)時需要拆除動力系統(tǒng)，分離路徑逐一測量。而對于空氣噪聲的聲學(xué)傳遞函數(shù)不存在耦合，可直接測量[58]。

2.2 套印不準故障機理

套印和顏色是評價印刷品質(zhì)量的兩個關(guān)鍵標準。套印，在多色印刷中指各個色版圖文印刷重疊套準，如圖 2.4所示；在單色印刷中指按不同網(wǎng)線角度的單色色版依次重疊套合，形成圖文。在實際生產(chǎn)過程中，導(dǎo)致套印不準的原因多種多樣，可以說幾乎每一個環(huán)節(jié)（印刷、材料、制版等）都會造成套印不準[64]。本文只研究機械因素導(dǎo)致的套印不準。

第三章 基于支持向量機的印刷機故障診斷方法研究.........24

3.1 機器學(xué)習(xí)方法 ...... 24
3.2 支持向量機 ..... 25
3.3 印刷機異常檢測 .......... 28
3.4 故障模式識別 ....... 32
3.5 本章小結(jié) ........ 35
第四章 印刷機遠程故障診斷技術(shù)....36
4.1 遠程故障診斷技術(shù) ..... 36
4.2 基于信號測試的印刷機遠程故障診斷系統(tǒng) ...... 37
4.3 印刷機遠程故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) .. 39
4.4 本章小結(jié) ... 46
第五章印刷機遠程故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn).........47
5.1 系統(tǒng)整體設(shè)計 .................. 47
5.2 系統(tǒng)應(yīng)用 ..... 49
5.3 系統(tǒng)驗證 ............. 55
5.4 本章小結(jié) ........... 58

第五章 印刷機遠程故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn)

5.1 系統(tǒng)整體設(shè)計

印刷機遠程故障診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分為本地與異地兩部分：1）本地作為獲取診斷信息的基礎(chǔ)部分，主要功能是將印刷機狀態(tài)信息通過采集系統(tǒng)有條不紊的儲存在本地數(shù)據(jù)庫中，以便遠程調(diào)用。其中組織數(shù)據(jù)入庫的方式有兩種，一種是人工方法，主要是通過人工篩選的數(shù)據(jù)或診斷經(jīng)驗輸入數(shù)據(jù)庫；另一種是計算機輔助，將傳感器采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號以及提取印刷機內(nèi)部系統(tǒng)的信號編制輸入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)庫信息龐大，且印刷機大部分處于正常狀態(tài)，需要不斷更新實時信息與診斷信息，因此將數(shù)據(jù)庫放入本地部分，既能保證信息及時性和安全性，又能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫Α?br />

5.2 系統(tǒng)應(yīng)用

選取印刷機不同速度下的各機組墻板 X方向的振動信號時域特征參數(shù)中 6個無量綱參數(shù)和 10個有量綱參數(shù)以及印刷品質(zhì)量中 6個特征參數(shù)，構(gòu)成 22維特征向量作為診斷樣本，，參與印刷機故障診斷，其中部分特征值見表 5.1。進入系統(tǒng)主界面如圖 5.7 所示，可選擇功能有故障診斷、測點查詢、用戶管理以及輔助管理功能。進入診斷界面，如圖 5.7 所示，該系統(tǒng)現(xiàn)有印刷設(shè)備有膠印與分切機，還可增加其他設(shè)備。選擇膠印機選項后，如圖 5.8，填寫給印刷機的色組數(shù)量，進入異常檢測頁面，如圖 5.9 所示，其中用戶可以重新導(dǎo)入印刷機各部分的訓(xùn)練特征樣本與測試特征樣本，從而進行印刷機異常的檢測，其中用戶可以通過程序后臺改變分類參數(shù)，默認分類參數(shù)為第三章分析所得參數(shù)：核參數(shù)σ =0.4，控制變量v=0.12。

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第六章 總結(jié)與展望

印刷機作為印刷行業(yè)核心的生產(chǎn)設(shè)備之一，其運行狀態(tài)直接影響了印品的質(zhì)量和企業(yè)的利潤。隨著印刷機速度的不斷提升，一旦發(fā)生故障得不到及時的解決，必定會影響正常生產(chǎn)，并且會產(chǎn)生大量不必要的原材料浪費和環(huán)境污染，這是設(shè)備生產(chǎn)商和企業(yè)都不愿看到的。由于印刷機即將發(fā)生故障或已經(jīng)發(fā)生故障時，其故障部位附近的機械振動參數(shù)或特征量與故障類型和嚴重程度密切相關(guān)，因此通過信號檢測是進行印刷機故障檢測常用的方法。但印刷機作為一種復(fù)雜往復(fù)機械，其故障類型多種多樣且綜合程度高，加上印刷機操作人員診斷知識有限，這使得印刷機異常檢測與故障識別變得尤其困難。傳統(tǒng)的故障診斷大多數(shù)依靠操作人員的經(jīng)驗判斷，或者通過簡單的振幅閾值的檢測方法，但這已經(jīng)無法滿足當前高速印刷機故障診斷的需求。本文通過研究印刷機關(guān)鍵故障發(fā)生的機理，搭建了一套印刷機遠程故障診斷系統(tǒng)。

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參考文獻（略）

本文編號：369881