Автоматизированная система исследования алгоритмов идентификации и прогнозирования аварийных состояний в импульсных системах преобразования энергии

• Автор: Годовников, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ханты-Мансийск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Оглавление
Введение.
Глава 1. Анализ проблем прогнозирования опасных ситуаций в импульсных системах преобразовании энергии в режиме реального времени

1.1. Анализ методов повышения надежности.

1.2 Постановка задачи прогнозирования динамики ИСПЭ.

1.3 Анализ методов прогнозирования динамики нелинейных систем .

Результаты главы 1

Выводы главы 1

Глава 2. Теоретические основы синтеза ИСПЭ.

2.1. Линейный синтез импульсных регуляторов.

2.2. Нелинейная динамика и проблемы проектирования импульсных

понижающих преобразователей постоянного напряжения
2.3. Теоретические основы анализа и обработки данных
Результаты главы 2
Выводы главы 2
Глава 3. Автоматизированная система исследований алгоритмов символической идентификации и прогнозирования аварийных состояний в ИСПЭ.
3.1 Структурная схема автоматизированной системы.
3.2. Идентификация параметров автоматизированной системы.
3.3 Контуры автоматизированной системы
Результаты главы
Выводы гто главе 3.
Глава 4. Натурные экспериментальные исследования.
4.1. Алгоритм апостериорного построения временных рядов
4.2 Алгоритм построения диаграммы Пуанкаре
4.3. Алгоритм построения фазовых траекторий.
4.4 Фрагментация временных рядов импульсных систем
преобразования энергии в режиме реального времени.
4.5 Идентификация состояний импульсных систем преобразования
энергии в режиме реального времени
4.6 Прогнозирование состояний импульсных систем преобразования
энергии в режиме реального времени
4.7 Алгоритм визуализация результатов исследования
работоспособности алгоритмов прогнозирования
Результаты главы 4
Выводы по главе 4.
Заключение.
Список использованных источников


Информационная избыточность может быть введена в АСУ ТП путем использования избыточных датчиков, представления обрабатываемой информации в корректирующем коде (с обнаружением или исправлением ошибок), что, в свою очередь, при реализации приводит к повышению аппаратурной или временной избыточности. Глава /. Однако отличительной особенностью структуры ИСПЭ является наличие ключевого элемента, обуславливающего переменность структуры ИСПЭ и приводящего к неустранимое™ причины возникновения нелинейных явлений. Однако такая постановка задачи может быть приемлема не для всех потребителей электроэнергии, в частности, соответствующие примеры представлены в таблице 1. Таблица 1. А ^ Информационно-вычислительные системы. Телекоммуникационные системы. Системы охранной и пожарной сигнализации. Система видеоиаблюдения и пр. В ^ Пожарные насосы и лифты. Системы дымоудаления. Системы кондиционирования технологических помещений и пр. Гпава 1. ИСПЭ предусматриваются возможности но их дополнительному резервированию. Как правило [], для этих целей применяются источники бесперебойного питания (ИБП) на основе ИСПЭ, построенные по принципу избыточности "N+1" ("горячий" резерв), с автономными источниками энергии и представляющие собой параллельную систему модулей в одном корпусе. При выходе из строя одного из ИСПЭ система управления производит перераспределение нагрузки между работоспособными ИСПЭ, обеспечивая в них одинаковые значения токов. В случае неисправности информация поступает в коммуникационный порт, а затем передается для индикации оператору на пульт управления и систему мониторинга ИБП. Преимуществом такого подключения является то, что ремонт заключается в замене отказавшего ИСПЭ без отключения питания («горячая» замена), однако в момент перераспределения нагрузки работоспособные ИСПЭ подвергаются резкому внешнему возмущению, в результате становятся вероятными сбои в их работе. Рассмотрим методы повышения надежности за счет построение АСУ по иерархическому принципу. В большинстве случаев АСУ ТП представляет собой систему подчиненного регулирования [9, , , 7], при этом показатели эффективности каждого низшего уровня иерархии являются ограничениями для высшего уровня. Учитывая преимущественное использование типовых структур силовой части современных ИСПЭ, обеспечение надежности технологического процесса в целом во многом определяется надежностью систем управления ИСПЭ на всех уровнях и, в первую очередь, на нижних. В частности аппаратурное резервирование, как правило, заключается в параллельном соединении нескольких ИСПЭ, имеющих унифицированную топологию силовой части с известными характеристиками надежности. Глава /. ИСПЭ можно обеспечить, в основном, за счет повышения надежности системы управления ИСПЭ и реализуемых ею процессов управления. В настоящее время методы повышения надежности систем управления ИСПЭ с учетом нелинейных явлений в системах данного класса только начинают развиваться. А(р) для обеспечения запаса устойчивости эксплуатационного процесса. В частности, отношение/тш$рк выбирается из интервала 3. А(р - из интервала -° [, 5]. Использование результатов предварительного бифуркационного анализа в качестве ограничений при выборе параметров системы управления пока возможно только применительно к существенно упрощенным нелинейным моделям ИСПЭ и эти методы, условно, можно разби ть на две группы. В первом случае речь идет о возможности исключения субгармонических и хаотических процессов из динамики ИСПЭ на основе структурных изменения за счет существенного снижения их эффективности. Например, использование % ограничения рабочего диапазона [6], задержки в цепь обратной связи [4], статизма регулировочной характеристики в случае релейно-импульсных систем с двойной синхронизацией [, ]. Основная идея методов второй группы связана с использованием результатов бифуркационного анализа в качестве ограничений при итерационной [] и аналитической [, , ] оптимизациях параметров системы управления, а также вариантов применения синергетического подхода []. Основной недостаток методов данной группы в том, что в ходе синтеза используются упрощения нелинейных моделей, что может существенно исказить реальную картину нелинейной динамики.