Повышение эффективности бортовых алгоритмов контроля параметров ГТД на основе технологии нейронных сетей

• Автор: Муслухов, Ильдар Ирекович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 161 с. : ил.

1.1 Анализ существующих бортовых алгоритмов контроля измеряемых параметров ГТД

1.2 Постановка задачи идентификации бортовой математической модели ГТДIе

1.3 Анализ существующих методов идентификации математической модели ГТД

1.4 Постановка задачи идентификации математической модели ГТД в нейросстевом базисе

1.5 Результаты и выводы по первой главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В УСЛОВИЯХ БОРТОВОЙ РЕАЛИЗАЦИИ.
2.1 Применение технологий системного моделирования па этапе проектирования бортовой интеллектуальной системы контроля параметров авиационного двигателя.
2.2 Применение технологий системного моделирования для процесса контроля измеряемых парамет ров авиационного ГГД.

2.3 Результаты и выводы по второй главе

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ БОРТОВЫХ АЛГОРИТМОВ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ГГД НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И МЕТОДИКИ ИДЕНТИФИКАЦИИ НСМОДЕЛЕЙ ГТД.

3.1 Идентификация динамической многорежимной прямой иейросстсвой модели ГГД

3.2 Идентификация обратной динамической многорежимной иейросстсвой модели ГТД в условиях бортовой реализации Кб
3.3 Применение автоассоциатинных нейронных сетей для восстановления потерянной информации в условиях бортовой реализации.
3.4 Алгоритмы блока контроля измеряемых параметров авиационного ГТД.
3.5 Результаты и выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ НЕЙРОСЕТЕВОЙ БОРТОВОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ АВИАЦИОННОГО 1ТД БОРТИ ЕЙ РО
4.1 Структура программного комплекса ГТД БортНсйро.
4.2 Методика работы с программным комплексом БортПейроIX
4.3 Модификация алгоритма обучения ЛсвснбсргаМаркварлтадня Сорговой реализации
4.4 Адаптация псйросегевых. моделей авиационного ГТД и условиях эксплуатации
4.5 Результаты и выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


ГЛАВА 1. Современный авиационный газотурбинный двигатель и его системы контроля, диагностики и управления представляют собой сложную многосвязную систему, которая имеет блочную структуру, где каждый блок выполняет свои задачи. Среди зарубежных современных цифровых систем автоматического контроля, диагностики и управления двигателя можно выделить класс систем, построенных по принципу i ii i . Основной задачей такой системы является оптимизация рабочих режимов авиационного двигателя на основе параметров окружающей среды давление, температура и т. ГТД частота вращения турбин, температура газов и т. В процессе эксплуатации системы, построенной по принципу , его ЕСКД в бортовых условиях проводит анализ состояния двигателя на базе информации, получаемой с датчиков. Для проверки достоверности информации, полученной с датчиков, производится ее первичная обработка в блоке контроля измеряемых параметров, где на основе стандартных допусковых методов допуска по амплитуде и по производной осуществляется обнаружение некорректного измерения. Главная идея принципа основывается на сборе технической информации о ГТД в процессе полета и последующей ускоренной диагностики ГТД на базе собранных данных в наземных условиях, что приводит к сокращению времени, затрачиваемого на техническое обслуживание I в целом . Системы контроля, управления и диагностики I отечественной разработки также основываются на блочной компоновке. Основными блоками системы контроля, управления и диагностики авиационного двигателя в зарубежных и отечественных разработках являются ЕСКД и ЭСУ. САУ решает задачу управления авиационным ГТД. Блоки БСКД и САУ решают поставленные задачи, основываясь на информации о состоянии авиационною двигателя, получаемой с датчиков. Резервирование каналов передачи информации, датчиков и АЦП не исключает возможности потери измеряемой информации. БКИП на базе алгоритмов обнаружения отказов датчиков производится контроль измеряемых параметров и последующую передачу обработанных данных в БСКД и САУ. На рис. ГТДБКИПБСКДСАУ. Рисунок 1. На рис. Д1 датчик первого измеряемого параметра, Д1 значение первого измеряемого параметра, передающееся в последующем в БСКД И САУ. Шаг 1. В БСКД блок контроля измеряемых параметров поступают данные с датчиков, измеряющих параметры ГТД. Шаг 2. БКИП на основании бортового алгоритма контроля измеренного параметра ГТД передает в БСКД и СЛУ верифицированные значения параметров. Шаг 3. БСКД принимает решение о техническом состоянии ГТД и передает информацию вСАУ. Шаг 4. САУ на основе уставок управления и значений параметров ГТД вырабатывает цели управления для исполнительных механизмов. Шаг 5. Исполнительные механизмы осуществляют непосредственное воздействие на блоки ГТД. Из структурной схемы системы контроля и управления авиационным ГТД рис. БКИПа ГТД в цикле автоматического управления двигателем является определяющей. Так, неверное решение о достоверности результатов измерений приведет к тому, что БСКД примет неточное решение о техническом состоянии ГТД, а СЛУ ГТД будет осуществлять процесс управления ГТД с невысоким качеством. В настоящее время в БКИПе в качестве алгоритма определения отказов датчиков используется метод допускового контроля значения по амплитуде и производной. Данный алгоритм мало эффективен, т. Так для ряда медленно меняющихся параметров допуска максимальных отклонений установлены равными от интервала варьирования параметра, к таким параметрам относятся Тц и Рц Для параметров, значения которых меняются с более высокой скоростью, допуск по максимальному отклонению принимается равным . Метод восстановления потерянной информации с отказавших датчиков, применяемый в современных БКИП, основывается па сохранении последнего достоверного измерения в буферной памяти. Такой подход имеет низкую погрешность непосредственно после возникновения отказа приблизительно . В случае смены режима работы авиационного двигателя после возникновения отказа датчика погрешность восстановления информации с датчиков может достигать .