Модели и алгоритмы технического диагностирования судовых дизельных установок в процессе эксплуатации

• Автор: Ле Ван Дием
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК КАК ОБЪЕКТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
1.1. Признаки, параметры и показатели технического состояния
1.2. Уровни проявления состояний судовых технических объектов и их взаимосвязь
1.3. Характеристики систем технического диагностирования
1.4. Цель и задачи исследований
Выводы по гл
2. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
2.1. Классификация диагностических моделей судовых механизмов
2.2. Модель блока рабочих процессов
2.3. Модель блока движения
2.4. Анализ диагностических моделей судовых дизелей
Выводы по гл
3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГЛАВНЫХ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
3.1. Основные методы оценки технического состояния на основе допускового контроля диагностических параметров
3.2. Метод индивидуальной функции состояния для оценки технического состояния
3.3. Постановка задачи нейросетевого моделирования судовых дизелей
3.4. Моделирование главных судовых дизелей с помощью многослойного персептрона
3.5. Применение самоорганизующейся карты признаков (СОК) для распознавания технического состояния судовых дизелей
Выводы по гл.З
4. МЕТОДИКА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
4.1. Измерение и обработка результатов измерений диагностических параметров
4.2. Реализация диагностических моделей судовых дизелей путем имитационного моделирования

4.3. Нейросетевое моделирование для поддержки принятия решения о
техническом состоянии дизелей
Выводы по гл
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1: Результат кластеризации исходных данных
с помощью СОК
Приложение 2: Результат дальнейшей кластеризации
кластера

Судовые дизельные установки (СДУ) представляют собой сложные комплексы, состоящие из многих подсистем и узлов. При эксплуатации в них происходят сложные химико-физические процессы и энергопреобразования. С другой стороны судовые дизельные установки в процессе эксплуатации могут подвергаться воздействиям вибрации, ударных нагрузок, влаги, соли, изменения температуры окружающей среды в широком диапазоне и т.д. Такие воздействия ускоряют процесс деградации деталей и узлов СДУ и уменьшают их надежность. Поддержание надежности работы СДУ во время автономного плавания судов не только обеспечивает безопасность судового экипажа и груза, но и увеличивает экономичность и эффективность эксплуатации судов. Эти цели могут быть достигнуты путем контроля работоспособности установок и своевременного обнаружения симптомов нарушения их нормальной работы. Это задача технического диагностирования СДУ при эксплуатации.
Техническая диагностика в общем случае может включать в себя одну или несколько из следующих задач [47]:
- определение технического состояния (работоспособности) объекта;
- поиск возникшего дефекта;
- прогнозирование изменения технического состояния объекта.
и 1 И-,
-► сд —► ОД —► в —► А —► ПР
Рис. 1. Структура процесса технического диагностирования
Процесс оценки технического состояния объекта (рис.1) включает восприятие и обработку (В) первичной информации (И) от объекта диагностирования (ОД), анализ (А) вторичной информации (И2) о состоянии объекта и принятие решения (ПР) о состоянии с учетом нормативных требований (НТ). В некоторых случаях для оценки технического состояния объекта приходится воз-

/7 - относительное увеличение объема, занимаемого воздухом, вследствие поджатая остаточЗависимость О используется для определения коэффициента продувки четырехтактного двигателя:
g - ускорение свободного падения.
Зависимость Р для определения суммарного коэффициента избытка возЗависимость 9 для вычисления суммарного коэффициента избытка воздуха по уравнению сгорания:
Структурно-функциональная модель (рис. 14) может быть упрощена и представлена в виде модели входных/выходных сигналов (рис.15). Такое представление называют моделью «черного ящика». Особенность такого представления заключается в том, что внутренние отношения модели скрыты от системного аналитика или вообще неизвестны. Представление моделей «черного ящика» имеет ценность в случаях, когда изучение внутренних отношений весьма
ных газов;
/4 - коэффициент работы наполнения
Зависимость N для вычисления коэффициента избытка воздуха:
а=гВк'
(39)
(40)

духа:
а^ = (ра.
(41)
(42)
при этом
0,21 и 0,79 - относительная объемная доля кислорода и азота в воздухе; СО - объемная доля углекислого газа в пробе выпускных газов.