Оценивание параметрических возмущений в задачах анализа и синтеза технических систем

• Автор: Огородников, Юрий Иннокентьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Методы проектирования и идентификации технических

1.1. Методы проектирования технических систем с учтом вариаций параметров.

1.2. Методы параметрической идентификации динамических моделей механических систем

1.3. Цель работы, задачи исследований

Глава 2. Разработка метода параметрической идентификации

с использованием функций чувствительности

2.1. Алгоритм чувствительности.

2.2. Упрощение модели чувствительности.

2.3. Исследование алгоритма чувствительности.

2.4. Алгоритм параметрической идентификации линеаризованных динамических моделей.
2.5. Выводы по главе 2.
Глава 3. Построение оценок допусков на параметры
технических систем.
3.1. Определение допусков на реализацию программного управления.
3.2. Вычислительные алгоритмы получения оценок.
3.3. Использование уравнения в вариациях второго порядка
3.4. Пример вычисления оценок
3.5. Выводы по главе 3.
Глава 4. Информационные технологии и алгоритмы
исследования динамики систем.
4.1. Система прикладного программного обеспечения
для исследования динамики многомерных
механических систем.
4.2. Результаты опытной эксплуатации модуля параметрической идентификации.
4.3. Выводы по главе 4
Заключение.
Список литературы


Приложение к диссертации содержит описание основных элементов интерфейса системы прикладного программного обеспечения для исследования динамики многомерных механических систем и результаты численного эксперимента по идентификации динамической модели реального объекта. ГЛАВА 1. Направленность работы определила логическую структуру первой главы, содержащей обзор исследований в этих областях и определяющей место решаемых в диссертации задач в общей проблематике. Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) различного назначения, систем и устройств автоматики, приборов, машин и механизмов показывает, что более % всех отказов составляют постепенные (параметрические) отказы [4, ,]. Проблеме проектирования технических систем с учётом возможных параметрических отклонений уделяется большое внимание в отечественной и зарубежной литературе [2, 4, , , , ]. Сформулируем основные понятия и определим основные этапы проектирования технических устройств с учетом вариаций параметров. Различают внутренние, внешние и выходные параметры технических объектов. Внутренние (или технические) параметры - параметры отдельных элементов объекта. Внешние параметры - параметры среды, влияющие на функционирование объекта. Выходные параметры - параметры, определяющие степень выполнения объектом своего функционального назначения. Отклонения параметров от номинальных значений обусловлены действием целого ряда факторов. Эти факторы обычно разделяют на производственные и эксплуатационные. К производственным (или технологическим) факторам относят факторы, вызывающие отклонения параметров в процессе их изготовления: неоднородность исходных материалов, погрешность измерительных инструментов, приборов, дефекты оборудования (неточность шкал, люфты механизмов, вибрации, неравномерность хода). К эксплуатационным факторам относят старение и износ. Под старением понимают физикохимические процессы, вызывающие необратимые изменения параметров. Причины старения - изменение структуры материала, химические взаимодействия, диффузия вещества. Воздействие таких внешних факторов как температура, влажность, нагрузки ускоряет старение. Под износом понимают изменение размеров, формы, массы технического объекта или состояния его поверхности вследствие остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении. Вследствие старения и износа возникают необратимые изменения параметров. Колебания внешних воздействий, таких как влажность, температура, нагрузки могут вызывать кратковременные обратимые отклонения параметров. Таким образом, отклонения параметров образуются под влиянием различных факторов, действующих в процессе производства, хранения и эксплуатации и имеют случайный характер []. Поэтому внутренние параметры следует рассматривать как некоторые случайные функции времени. Следовательно, условия работоспособности могут быть удовлетворены лишь с определённой вероятностью. Поэтому задача выбора номинальных значений параметров элементов системы заключается в определении начальных координат случайного вектора /? При этом номинальным значением параметра называют математическое ожидание процесса /? Возможен случай, когда номинальное значение параметра можно считать неслучайным. На практике ему соответствует ситуация, когда технологический разброс параметров пренебрежимо мал (элементы высокого класса точности) или же начальное значение параметра устанавливается точно в процессе настройки (регулировки) или подбора элементов. Проектирование обычно сводится к решению ряда задач, относящихся либо к задачам синтеза, либо задачам анализа. Критерий качества функционирования объекта можно задать в виде функционала /=/(/> Д IV), где IV - условия эксплуатации объекта. Под термином "качество функционирования объекта" понимается свойство, характеризующее выполнение объектом поставленной перед ним задачи. Синтез технических объектов принято подразделять на две части []: структурный синтез (формирование структуры объекта) и параметрический синтез (выбор значений внутренних параметров).