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2017 年度 実績報告書

音・振動間の非線形相関を利用した機械の異常診断法

研究課題

研究課題/領域番号 24760322
研究機関県立広島大学

研究代表者

折本 寿子 (益池寿子)  県立広島大学, 経営情報学部, 准教授 (80533207)

研究期間 (年度) 2013-02-01 – 2018-03-31
キーワード機械の異常診断 / 同時異常 / 確率論 / ベイズ定理
研究実績の概要

■機械の異常が複数同時に発生したときの異常診断法の考察
本研究では,音と振動の相関情報を状態変数と考え,異常が発生したことで相関情報が崩れ,状態変数も大きく乱れることを想定し異常と診断する仕組みを提案している。具体的には,音と振動の相関情報から,正常,1つ目の異常,2つ目の異常,同時2か所の異常を示す状態変数を結合確率分布で捉え,事前に音と振動のデータにおける相関情報と状態変数の関係性を学習させておく。学習させたデータとは異なる時系列データを用いて,同時2か所の異常が判断可能な手法を理論的に考察し,実験において検証を行った。
機械の異常状態として,歯車に傷がある場合,ベアリングに傷がある場合,ベアリングにひずみがある場合を想定し実験を行った。異常個所の想定として,1か所異常が発生し,その後,他の個所に異常が発生することで,異常の場所が同時刻に2か所(歯車の傷とベアリングの傷,歯車の傷とベアリングのひずみ)になることとして実験を行った。提案手法に対して実験を行った結果,1か所の異常の時は該当する状態変数の値が高く,2か所同時に異常が発生した場合は,1か所の異常を示す状態変数と,2か所の異常を示す状態変数が不安定な状態になったことを実験的に導き出した。したがって,本研究では同時に2か所の異常が発生した場合に異常個所を判断可能な診断法について実験的にも検証した。本件に関して,日本音響学会で発表を行った。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] State Estimation for Fuzzy Sound Environment System with Finite Amplitude Fluctuation2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuta, Hisako Orimoto, Gerard Gallagher
    • 雑誌名

      Scientific Research

      巻: 10 ページ: 625-638

    • DOI

      10.4236/jsea.2017.107034

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Faults diagnosis method by using multinomial distribution based on correlation information between sound and vibration2017

    • 著者名/発表者名
      H. Orimoto and A. Ikuta
    • 学会等名
      日本音響学会 秋季研究発表会2017,愛媛大学(愛媛県松山市)
  • [学会発表] State estimation method for sound environment based on an extension type UKF by considering non-Gaussian noise2017

    • 著者名/発表者名
      H. Orimoto and A. Ikuta
    • 学会等名
      24th International Congress on Sound and Vibration,ロンドン(イギリス)
    • 国際学会
  • [学会発表] Noise Suppression Method by Jointly Using Bone- and Air- Conducted Speech Signals2017

    • 著者名/発表者名
      Ikuta, Akira; Orimoto, Hisako
    • 学会等名
      46th international congress and exposition on noise control engineering,香港
    • 国際学会
  • [学会発表] Fussy Bayesian Filter for Sound Environment by Considering Additive Property of Energy Variable and Fuzzy Observation in Decibel Scale2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Ikuta and Hisako Orimoto
    • 学会等名
      IEICE, Engineering Acoustics,オークランド(ニュージーランド)
  • [学会発表] Noise cancellation method for speech signal by using an extension type UKF2017

    • 著者名/発表者名
      Hisako ORIMOTO, Akira IKUTA
    • 学会等名
      IEICE, Engineering Acoustics,オークランド(ニュージーランド)
  • [学会発表] A Noise Suppression Method by Using Bayes' Theorem Based on the Observation of Bone- and Air- Conducted Speech Signals2017

    • 著者名/発表者名
      Gallagher Gerard,生田 顕,折本 寿子
    • 学会等名
      日本音響学会 秋季研究発表会2017,愛媛大学(愛媛県松山市)
  • [学会発表] 音環境における非ガウス雑音を考慮した拡張型UKFによる状態推定2017

    • 著者名/発表者名
      折本寿子,生田顕,Gerard Gallagher
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会2017,明治大学生田キャンパス(神奈川県)

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公開日: 2018-12-17  

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