Методы обработки экспериментальной информации при контроле состояния корабельного электрооборудования

• Автор: Михайлов, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 432 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ И НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ КОРАБЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
1.1. Особенности построения электроэнергетических систем кораблей и функционирования в их составе корабельного электрооборудования.

1.2. Анализ принятой в судостроительной отрасли технологии отработки продукции

1.3. Характеристика электроприводов судовых вспомогательных механизмов как объекта моделирования.
1.4. Методы и средства диагностирования технического состояния силовых элементов в системах электроснабжения
1.5. Оценивание параметров в автоматической системе управления и контроля скорости в специализированных установках испытания на удар судовых конструкций

1.6. Контролируемые параметры в объектах исследования

1.7. Направления совершенствования алгоритмов оценивания контролируемых параметров по экспериментальным данным
1.8. Выводы
2. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПРИ СОЗДАНИИ И ЭКПЛУАТАЦИИ КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
2.1. Особенности процесса контроля в корабельных электроэнергетических системах.
2.2. Определение качества задачи оценивания контролируемого параметра
2.3. Методы решения задачи обобщенного оценивания
2.4. Анализ риска оценивания контролируемого параметра
2.5. Выводы.
3. СИНТЕЗ МОДЕЛИ КОНТРОЛЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ КОРАБЛЯ.
3.1. Особенности проектирования средств контроля технических параметров в электроэнергетических системах корабля
3.2. Постановка задачи структурного синтеза алгоритмов обработки экспериментальных данных.
3.3. Общая постановка задачи формирования модели контроля
3.4. Оценка информационного объема и риска модели контроля.
3.5. Асимптотический метод выделения признаков модели контроля.
3.6. Методы формирования переменных модели контроля
3.7. Метод последовательного формирования апостериорной информации.
3.8. Анализ экспериментов, идентифицирующих модель контроля.
3.9. Выводы
4. АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОРАБЛЯ И АНАЛИЗ ИХ СВОЙСТВ
4.1. Особенности формирования методов и алгоритмов оценивания в электроэнергетических системах корабля и общий их анализ по критерию минимума риска.
4.2. Общий алгоритм оценки контролируемого параметра.
4.3. Оптимальный одношаговый алгоритм
4.4. Модификации алгоритма обработки экспериментальных данных.
4.5. Моделирование алгоритма обработки экспериментальных данных.
4.6. Исследование сходимости алгоритма.
4.7. Определение весовых коэффициентов алгоритма.
4.8. Выводы
5. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ТИПОВ КОРАБЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
5.1. Особенности начальных стадий проектирования корабельного электрооборудования
5.2. Метод и алгоритм формирования модели контроля.
5.3. Синтез метода и алгоритма формирования стратегии постановки начальных экспериментов
5.4. Выводы
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ, ПРОИЗВОДСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НОВЫХ ТИПОВ КОРАБЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
6.1. Алгоритм диагностирования силовых кабелей высокого напряжения.
6.2. Формирование метода и алгоритма обработки диагностической информации о зоне повреждения силовых кабелей.
6.3. Модернизация блока обработки информационного сигнала устройств диагностирования силовых кабелей.
6.4. Оптимизация структуры системы управления специализированных установок испытания на удар судовых металлоконструкций
6.5. Определение модели вычисления алгоритма оценивания скорости.
6.6. Методические основы определения качества рельсотрона.
6.7. Выводы.
7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ ПРИ
ОЦЕНИВА ШИ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ И ФОРМИРОВАНИИ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОРАБЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
7.1. Формирование моделей электроприводов судовых вспомогательных механизмов по результатам их диагностирования на комплексном испытательном стенде.
7.2. Синтез системы автоматического проектирования электропривода
судовых вспомогательных механизмов.
7.3. Использование алгоритмов оценивания при определении
виброакустических параметров индукторного двигателя
7.4. Оценка достоверности практического применения алгоритмов оценивания экспериментальных данных
7.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Приведенная взаимосвязь стендов на разных этапах процесса проектирования корабельного электрооборудования требует, чтобы каждый комплекс стендов опирался на единую технологию и методологию проведения работ на стендах, на основе которых определяются состав технических средств, применяемых на стендах, методы и методики проведения стендовых работ, состав стендового программного обеспечения и методы ведения архива и БД. Необходимым условием создания целостной системы стендового сопровождения разработок и эксплуатации корабельного электрооборудования является преемственность технических и программных средств, методического и информационного обеспечения работ, проводимых на стендах для различных этапов проектирования 0. Проведенный общий анализ этапов проектирования корабельного электрооборудования позволяет сформулировать требования к стендам комплексирования и к их назначению. На раннем этапе проектирования корабельного электрооборудования необходимо получить предварительные системные характеристики состав, распределение функций между программными и аппаратными средствами, быстродействие вычислительных средств, объем и содержание информационных потоков, требуемый уровень резервирования. Исходными данными для проведения работ на этом этапе служат заданные тактикотехнические характеристики корабельного электрооборудования, сведения о комплексах оборудования аналогичных ему, данные о существующих и разрабатываемых бортовых системах и вычислительных средствах. УВМ функций систем регулирования, осуществляемое в реальном масштабе времени. Необходимость анализа большого числа альтернативных вариантов построения комплекса оборудования предопределяет облик стенда рис. Рис. ЭВМ на языках, близких к традиционным и т. ЭВМ. Исходными данными для этого этапа служат результаты имитационного моделирования, полученные на предшествующем этапе и более детальная информация о параметрах существующих и создаваемых систем. Основная задача стендового обеспечения заключается в подготовке и отработке исходных данных для составления технических заданий на разработку систем регулирования корабельного электрооборудования и ПО. Содержание решаемых на стенде задач делает целесообразным использование как математического, так и полунатурного моделирования в реальном масштабе времени. Состав аппаратно программных средств для управления корабельного электрооборудования определен и может включать в себя модели, существующие системы или системы с известными характеристиками, поэтому в составе стенда должны быть устройства, обеспечивающие стыковку реального оборудования и цифровых моделей. Стендовые работы, проводимые на данном этапе, по своему содержанию во многом совпадают с характером работ на стадии выработки концепций, а использование реальной аппаратуры приводит к необходимости введения в состав стенда контрольно вычислительных комплексов для замера и обработки параметров, характеризующих работу систем. При создании опытного образца происходит интеграция и отработка бортового программного обеспечения. Стенды, используемые при этом, служат для отработки функционирования программноаппаратных средств в реальном масштабе времени, проведения входного контроля и приемосдаточных испытаний, внесения коррекций в бортовое ПО. Для проведения этих работ стенды должны обеспечивать моделирование функционирования бортовых систем при адекватном воспроизведении внешней для комплекса оборудования среды, сбор и регистрацию параметров, характеризующих работу систем, и сравнение их с величинами, заданными техническим заданием и нормативными документами. Комплексный стенд полунатурного моделирования рис. ГССЭДАРЙВБКНАЯ
мени с использованием как реальных систем, так и их цифровых или аналоговых моделей и, поэтому стенд должен обеспечивать возможность замены моделей подсистем натурными образцами по мере их поступления на стенд. Рис. Моделирование отсутствующих систем и внешней для комплекса оборудования среды осуществляется с помощью универсальных ЭВМ, которые связываются между собой и с бортовыми вычислительными средствами стандартными и специализированными устройствами сопряжения. Управление подготовкой и проведением экспериментов осуществляется от центрального пульта управления, который содержит необходимые программные средства для управления, отображения и регистрации результатов испытаний.