Обеспечение эффективности функционирования электромеханических систем на основе параллельных моделей диагностирования

• Автор: Ермоленко, Екатерина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 217 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1 Объекты и алгоритмы диагностики

1.2 Существующие методы диагностирования и современные

системы диагностики

1.3 Технические средства реализации диагностических комплексов

1.4 Направления создания микропроцессорных систем стабилизации

характеристик приводов.

Выводы.

2 ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСЕТМ В

ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЙ.
2.1 Описание объекта диагностирования в пространстве
состояний
2.2 Структура системы диагностирования.
2.3 Критерий диагностирования ЭМС
Выводы.
3 РЕАЛИЗАЦИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ В
ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЙ.
3.1 Характеристика ЭМС как объекта диагностирования
3.2 Построение и реализация диагностической модели первого
уровня.
3.3 Построение и реализация диагностической модели второго
уровня.
3.4 Построение и реализация диагностической модели третьего
уровня.
3.4.1 Модель пропорционально интегрального регулятора скорости
3.4.2 Модель машины постоянного тока.
3.4.3 Модель тиристорного преобразователя
3.4.4 Модель блока управления
3.4.5 Модель трансформатора
3.4.6 Модель трехфазного источника напряжения
3.4.7 Результаты моделирования.
3.5 Построение 3х уровневой системы диагностирования
Выводы.
4 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫВОДОВ И
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.
4.1 Метрический метод оценки состояния ЭМС.
4.2 Свод продукционных правил.
4.3 Моделирование алгоритма реализации выводов
Выводы.
5 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ В ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЙ .
5.1 Определение диагностических параметров
5.2 Экспериментальная установка.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАЮЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Определение параметров механической системы
ПРИЛОЖЕНИЕ В Выбор программного продукта для моделирования
ПРИЛОЖЕНИЕ С Описание блоков виртуальной модели
ПРИЛОЖЕНИЕ Э Технические характеристики и параметры платы
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Материалы внедрения научных результатов диссертационной работы приводятся акты внедрения.
ВВЕДЕНИЕ


Если данных о структуре нет и не представляется целесообразным делать какиелибо априорные предположения, наиболее удобным для нестационарных систем оказывается отыскание системы дифференциальных уравнений первого порядка, позволяющей представить диагностическую систему в виде совокупности элементарных звеньев и, следовательно, определить структуру модели, изоморфной по поведению исследуемому оригиналу. Имеется значительное количество систем, в которых выход обладает малой чувствительностью к определенным малым изменениям внутренних параметров системы. В таких системах внутренние параметры, плавно достигнув некоторых критических значений, могут резко изменить выходные характеристики системы. Локализация подобных изменений параметров в системе производится с помощью специальных функций передач между определенными узлами системы на диаграмме прохождения сигналов. Дня некоторых классов систем можно построить специальную компенсирующую схему с разным выходом при правильном и неправильном функционировании контролируемой системы. Известны примеры построения таких компенсирующих схем для линейных систем автоматического регулирования. Следует сказать также о выборе режимов контроля для оценки параметров систем. Существуют два подхода к выбору режима контроля. Один из них предполагает введение наиболее тяжелого режима, другойнаиболее вероятного. В случае динамических систем методика измерения параметров базируется на применении статистической теории оптимальных систем . В статье рассматривается подход к разработке тестовых методов контроля и диагностики приводов робототехнических систем, основанный на использовании результатов теории оптимального управления и теории динамических систем. Автор отмечает, что общий принцип тестового диагностирования состоит в том, что на проверяемый объект подается тестовое воздействие, и контроль осуществляется путем сравнения полученной реакции с номинальной. В данной работе показана стандартная структура системы тестового контроля, показанная на рис. Рис. Структура системы тестового контроля Тестовое воздействие рассчитывается заранее и формируется с помощью специального генератора. Тестовое воздействие может иметь некоторый стандартный вид представлять собой гармонические сигналы, последовательность прямоугольных или треугольных импульсов и т. В последнем случае появляется возможность улучшения качества контроля за счет учета особенностей динамики объекта. Перечисленные подходы объединяет характер диагностического эксперимента. Во всех случаях привод возбуждается специально сконструированным тестовым сигналом, однако его параметры и структура остаются неизменными. Теоретические и практические вопросы построения систем диагностики ЭМС станков и ПР рассматриваются в статье . Автор разделяет диагностические системы на несколько видов, в зависимости от целей, для которых они предназначены научные исследования, наладка, оперативная диагностика. Реализация систем оперативной диагностики, т. ЭМС, предполагает встраивание их в технологический процесс. Такие системы предназначены для сбора информации на всем жизненном цикле оборудования. Они должны обладать возможностью измерять любые координаты электромеханических систем, иметь структуру переносного устройства и развитое алгоритмическое и программное обеспечение как у стационарных систем диагностики. Технические средства оперативной диагностики образуют целый комплекс средств поддержания эффективности функционирования оборудования. Встроенные системы диагностики имеют многоуровневую систему связей в пределах участка, цеха или завода. Вся информация о состоянии ЭМС может быть выведена на специальное видеоконтрол ьное оборудование, установленное либо непосредственно на оборудовании, либо должно быть передано в центральную ЭВМ, обслуживающую участок, цех или завод. Последнее особенно важно в условиях полностью автоматизированного производства. Наличие диагностических устройств позволяет производить анализ будущего состояния оборудования. А это позволит вмешаться в процесс производства и предотвратить появление брака.