在一個(gè)已知空間內(nèi)查找期待的事物,稱(chēng)為搜索。采用逐步縮小搜索區(qū)間,最終找到期待事物的方法稱(chēng)為逼近搜索法。已知空間可能是三維、二維或一維的。為便于進(jìn)行搜索,常將多維空間轉(zhuǎn)化為一維空間,把體內(nèi)或面內(nèi)搜索轉(zhuǎn)化為線上搜索。診斷機(jī)器故障中所采用的按系分段檢診方法,就是這種思想的體現(xiàn)。
舉例:我國(guó)一些地區(qū),民間流行一種可供兩個(gè)人進(jìn)行的名為“十八猜”的智力游戲,在雙方已知的范圍內(nèi),由甲暗下選定某一事物,讓乙猜測(cè),乙在十八次猜測(cè)中猜中為勝,否則為負(fù)。例如甲暗中選定我國(guó)歷史上一位名人,讓乙猜測(cè)。這是一個(gè)在多維空間內(nèi)進(jìn)行搜索的問(wèn)題。如果采用窮舉法猜測(cè),猶如大海撈針。當(dāng)雙方知道的名人有 100 人時(shí),乙如果按照出生年代一個(gè)一個(gè)地挨次猜測(cè),可能需要 99 次才能猜中。但是如果將多維空間搜索轉(zhuǎn)化為線上搜索,采用分割法猜測(cè)時(shí),則會(huì)大大減少猜測(cè)次數(shù)。例如第一次可以按性別劃線,猜問(wèn)“男的?”第二次按時(shí)間劃線,猜問(wèn):“解放前的?”第三次按行業(yè)劃線,猜問(wèn):“文人?”等等。如此不斷分割已知范圍,每次猜問(wèn)都能篩除其邏輯半數(shù),使搜索區(qū)間按 1/2 倍程急劇縮小,最后完全可能在 18 次以內(nèi)猜中目標(biāo)。
從上例可以看出,窮舉法是一種缺乏智能的耗能大、效率低的搜索方法,在大范圍內(nèi)搜索時(shí)不能采用這種方法。分割法是運(yùn)籌學(xué)中的一種優(yōu)選法,用于大范圍內(nèi)搜索時(shí),效率高、失誤少,一般所說(shuō)的逼近搜索法,就是分割搜索法。采用分割法進(jìn)行逼近搜索時(shí),如何恰當(dāng)選取分割點(diǎn)非常重要。在一個(gè)可任意分割的連續(xù)區(qū)間內(nèi),分割點(diǎn)最好按平分法(即 1/2 法)選取。但是,在機(jī)器故障診斷中,由于受到機(jī)器實(shí)際結(jié)構(gòu)上的限制,搜索區(qū)間有時(shí)不能平分分割。這時(shí)只能采用不等分割,分割點(diǎn)應(yīng)選在易于接觸的部位,而且盡量接近區(qū)間的平分點(diǎn)。逼近搜索法在機(jī)器故障論斷中廣泛應(yīng)用,尤其適用于查找物理流程(電路、油路、氣路)和動(dòng)力流程(傳動(dòng)線路)中的隱蔽故障。
舉例如下:
1. 檢查低壓電路的斷路故障在摩托車(chē)照明電路中,當(dāng)保險(xiǎn)器處于通電位置,接合電源開(kāi)關(guān)后,如果燈不亮,電流表無(wú)電流指示,表明線路中有斷路故障。采用逼近搜索法查找斷路部位時(shí),可在線路全程的近似平分點(diǎn)處設(shè)置第一分割點(diǎn),進(jìn)行劃火法試驗(yàn),如果有火花發(fā)生,表明斷路部位處在該點(diǎn)之后(以電源為前,燈為后)的區(qū)段內(nèi)。然后在此區(qū)段的近似平分點(diǎn)處設(shè)置第二分割點(diǎn),繼續(xù)進(jìn)行劃火試驗(yàn),如此分割搜索下去,可以快速找出斷路部位。
2. 檢查低壓電路的短路故障在摩托車(chē)照明電路中,當(dāng)接合電源開(kāi)關(guān)時(shí),電流表有較大電流指示,但是燈不亮,而且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后出現(xiàn)保險(xiǎn)器自動(dòng)斷開(kāi)現(xiàn)象,表明線路中有短路搭鐵故障。當(dāng)采用逼近搜索法查找短路部位時(shí),先使保險(xiǎn)器復(fù)位,并斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān),然后在線路全程的近似平分點(diǎn)處設(shè)置第一分割點(diǎn)進(jìn)行拆線試驗(yàn)。如果分割點(diǎn)上將線路拆開(kāi)后,接合電源開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)電流指示,表明短路接鐵部位處在該點(diǎn)之后的區(qū)段內(nèi)。這時(shí)就在此區(qū)段的近似平分點(diǎn)處設(shè)置第二分割點(diǎn),繼續(xù)進(jìn)行拆線試驗(yàn)。如此分別搜索下去,直至找到短路接鐵部位。
3. 檢查電樞線路接鐵故障維修人員常用交流試燈檢查直流發(fā)動(dòng)機(jī)繞組的絕緣情況:將試燈的一支筆接觸轉(zhuǎn)子軸,另一支筆接觸整流子表面,若試燈發(fā)亮,表明電樞線路與鐵心有接鐵故障。由于各個(gè)電樞線圈相互串聯(lián),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,回路中任何一處接鐵,試燈都會(huì)發(fā)亮,為了查明接鐵的具體部位,必須采用逼近搜索法。在整流子圓周的對(duì)稱(chēng)平分線上選定兩個(gè)整流片作為分割點(diǎn),將焊在上面的電樞線組線頭拆下,將電樞回路分割為兩個(gè)獨(dú)立的相等部分,亦即整流子外圓分為兩個(gè)半圓周。用交流試燈查出接鐵部位處于哪個(gè)半圓周內(nèi),然后在此半圓周的平分點(diǎn)處設(shè)置第二分割點(diǎn),查出接鐵部位處于哪個(gè) 1/4 圓周內(nèi)。如此分割搜索下去,直至找出接鐵的具體部位。用逼近搜索法也能夠快速、準(zhǔn)確地查找液壓系和燃油系中的阻塞和內(nèi)漏故障。