Диагностирование и прогнозирование состояний технических объектов на основе экспертных систем : На примере полупроводниковых преобразователей частоты

• Автор: Карамзина, Анастасия Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 208 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые сокращения.

Введение
Глава 1 Анализ проблемы диагностирования и прогнозирования состояний сложных технических систем.
1.1 Актуальность проблемы диагностирования и прогнозирования состояний сложных технических систем

1.2 Анализ методов диагностирования и прогнозирования.

1.3 Состояние проблемы в области диагностирования и прогнозирования состояния электроустановок индукционного нагрева.

ф 1.4 Цель и задачи исследования.

Выводы по главе 1

Глава 2 Разработка методологии построения системы диагностирования и прогнозирования для определения состояний

сложных электротехнических систем

2.1 Системные принципы для разработки методологии диагностирования состояний сложных электротехнических
систем
ф 2.2 Выбор средств схемотехнического моделирования
2.3 Виртуальная модель электротехнической системы.
Выводы по главе 2
Глава 3 Разработка моделей и алгоритмов диагностирования сложных электротехнических систем в штатных и нештатных режимах
3.1 Модели развития отказов в силовых схемах
электротехнических систем
3.2 Диагностические модели состояний силовых блоков электротехнических систем.
3.3 Общая диагностическая модель состояний электротехнической системы
3.4 Синтез алгоритма поиска неисправностей
в электротехнической системе.
Выводы по главе 3.
Глава 4 Реализация, синтез параметров и исследование экспертной системы диагностирования и прогнозирования состояний сложных электротехнических систем .
4.1 Цели, задачи, структура и информационные ресурсы
экспертной системы
4.2 Синтез классов состояний диагностических параметров электротехнической системы и формирование базы фактов.
4.3 Формирование базы знаний
4.4 Определение параметров модели прогноза и времени
сохранения работоспособности электротехнических систем
4.5 Исследования эффективности экспертной системы.
4.6 Перспективы развития экспертной системы.
Выводы по главе 4.
Заключение
Список использованной литературы


Чтобы определить действительное состояние объекта, необходимо, с одной стороны, установить, каким способом определяется его состояние, а с другой стороны, решить, какие средства для этого потребуются. Показатели действительного состояния объекта и его работоспособности в некоторый дискретный момент времени несут в основном информацию о функционировании объекта в прошлом и не позволяют сказать о поведении объекта в предстоящий период эксплуатации. Необходимость предсказания изменения состояния технических объектов возникла в то время, когда степень сложности объекта стала опережать уровень качества и надежности элементов, на базе которых создавались объекты. Это приводило к тому, что объекты по длительности функционирования не удовлетворяли поставленным требованиям, и необходимо было осуществлять профилактические работы по восстановлению работоспособности объектов, время проведения которых требовалось определить. Необходимость в определении времени безотказной работы стала особенно острой, когда появились объекты, на которые возлагались весьма ответственные функции и цена отказа которых была достаточно высокой. Основная идея проблемы прогнозирования заключается прежде всего в количественной оценке состояния или степени работоспособности объекта в интересующие моменты времени в будущем [8]. Прогнозирование - это ключевой момент при принятии решений в управлении. Конечная эффективность любого решения зависит от последовательности событий, возникающих уже после принятия решения. Возможность предсказать неуправляемые аспекты этих событий перед принятием решения позволяет сделать наилучший выбор, который, в противном случае, мог бы быть не таким удачным. Поэтому системы планирования и управления, обычно, реализуют функцию прогноза. Целью прогнозирования является уменьшение риска при принятии решений. Прогноз обычно получается ошибочным, но ошибка зависит от используемой прогнозирующей системы. Предоставляя прогнозу больше ресурсов, можно увеличить точность прогноза и уменьшить убытки, связанные с неопределенностью при принятии решений. Стоимость прогноза увеличивается по мере того, как уменьшаются убытки от неопределенности. За некоторой точкой, дополнительные затраты на прогнозирование могут вовсе не приводить к повышению точности прогноза. Это связано с тем, что невозможно снизить среднюю ошибку прогнозирования ниже определенного уровня, не зависимо от того, насколько сложен примененный метод прогнозирования. Поскольку прогнозирование никогда не сможет полностью уничтожить риск при принятии решений, необходимо явно определять неточность прогноза. Обычно, принимаемое решение определяется результатами прогноза (при этом предполагается, что прогноз правильный) с учетом возможной ошибки прогнозирования. Поэтому прогнозирующая система должна обеспечивать определение ошибки прогнозирования, также как и само прогнозирование. Такой подход значительно снижает риск объективно связанный с процессом принятия решений. И все же прогнозирование это не конечная цель. Прогнозирующая система это часть большой системы управления и, как подсистема, она взаимодействует с другими компонентами системы, играя немалую роль в получаемом результате. Существует множество ситуаций, где необходимо применение функции прогноза и одной из них является управление технологическим процессом, где прогноз является важной частью его системы управления. Наблюдая ключевые переменные процесса и используя их для предсказания будущего поведения процесса, можно определить оптимальное время и длительность управляющего воздействия. Например, некоторое воздействие в течение часа может повышать эффективность химического процесса, а потом оно может снижать эффективность процесса. Прогнозирование производительности процесса может быть полезно при планировании времени окончания процесса и общего расписания производства. Необходимость прогнозирования состояния объекта объясняется тем, что технические изделия в процессе функционирования испытывают воздействие множества разнообразных внешних и внутренних факторов.