Построение оптимальных структурных схем систем технического диагностирования судовых энергетических установок (дизельных)

• Автор: Сгребнев, Николай Викторович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 199 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
1.1. Основные требования к системам технического диагностирования судовых энергетических установок.

1.2. Системы функционального диагностирования СЭУ

1.3. Анализ структурных схем действущих систем технического диагностирования судовых энергетических установок

1.4. Выводы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ

СОСТОЯНИЕМ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ .

2.1. Процесс управления техническим состоянием судовой энергетической установки .

2.2. Оптимальное оценивание технического состояния.

2.2.1. Модель изменения технического состояния
2.2.2. Оптимальный фильтр КалманаБыоси.
2.3. Свойства обновлящей последовательности. . .
2.3.1. Обновляющая последовательность и принцип ортогонального проецирования
2.3.2. Свойства обновлящей последовательности в оптимальном фильтре
2.3.3. Свойства обновлящей последовательности в субоптимальном фильтре
2.4. Анализ целесообразности применения линейных алгоритмов оценивания технического состояния.
2.4.1. Экспериментальное исследование законов распределения диагностических параметров .
Выводы по главе. .
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ СРЕДСТВ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ В
ВИДЕ ОПТИМАЛЬНОГО ФИЛЬТРА.
3.1. Задача идентификации модели изменения технического состояния.
3.2. Получение начальных оценок параметров модели. . .
3.3. Уточнение параметров фильтра
3.3.1. Уточнение элементов переходной матрицы
3.3.2. Уточнение элементов матрицы ковариации шумов состояния и измерения .
3.4. Проверка условий оптимальности алгоритма фильтрации .
3.5. Моделирование процесса настройки параметров фильтра
3.5.1. Идентификация переходной матрицы
3.5.2. Идентификация матрицы ковариации шумов состояния и измерения.
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ ВХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
4.1. Структурная избыточность
4.2. Информационная избыточность.
4.2.1. Контроль по амплитуде выходного сигнала датчика
4.2.2. Контроль по динамическим характернотикам датчика.
4.3. Контроль достоверности входной информации по результатам анализа обновлявдей последовательности .
4.3.1. Появление систематической погрешности в канале измерения
4.3.2. Увеличение погрешности измерения.
4.3.3. Изменение коэффициента передачи канала измерения . ИЗ
4.3.4. Количество избыточных измерений при контроле достоверности выходной информации. . . .
4.3.5. Алгоритм контроля достоверности входной информации в СТД
Выводы по главе.
ГЛАВА 5. СТЕУКТУРНАЯ СХЕМА СВДСТВ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СЭУ
5.1. Структурная схема средств технического диагностирования СЭУ.
5.2. Алгоритм работы средств диагностирования СЭУ
5.3. Алгоритм работы каналов обработки диагностических параметров
5.4. Реализация технических средств диагностирования с использованием микропроцессоров
5.5. Экспериментальная реализация основных узлов средств диагностирования.
Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


С точки зрения построения эффективных систем диагностирования, предназначенных для эксплуатации в сложных судовых условиях, важное значение имеет решение последних двух задач. Однако в настоящее время в технической диагностике еще не разработана теория построения систем диагностирования. Имеются только некоторые результаты, направленные на решение этой цроблемы. Общие положения о порядке разработки систем технического диагностирования изложены в ГОСТ 7. Проект основных технических требований со стороны Министерства морского флота как заказчика судов разработан ЦНИИМФ в соответствии с планом научноисследовательских работ ММФ и представлен в научнотехническом отчете Д7. СТД до заводского ремонта должен быть не менее 0 ч. Среднее время восстановления после отказа силами судового персонала не должно превышать 2 ч. Суммарная трудоемкость обслуживания С1Д не должна превышать 0 чел. Должна быть предусмотрена проверка входной информации на достоверность. Создание систем технического диагностирования, удовлетворяющих перечисленным требованиям является серьезной научнотехнической проблемой, требующей использования принципов системного подхода при проектировании СТД. Однако в настоящее время внимание специалистов по техническому диагностированию СЭУ сосредоточено на анализе моделей диагностических параметров, оценке информативности различных методов диагностирования. Вопросы исследования СЭУ как объекта диагностирования рассмотрены в 2,3,4,5,6,7,8. В работах 2,3,6,7,8 разработаны основные методы построения моделей СЭУ и ее частей для решения задач диагностирования. Важный вопрос выбора оптимальной совокупности диагностических параметров достаточно полно решен в работах 2,5,. Основным критерием выбора параметров в качестве диагностических служит их информативность. С точки зрения практической реализации систем важным критерием является доступность параметров для измерения. Цроблемы алгоритмического обеспечения СТД рассматривались в работах 4,6,7,. Результаты исследований убедительно показывают, что задача определения технического состояния СЭУ в процессе эксплуатации является вероятностной и для ее решения необходимо использование алгоритмов, основанных на статистических методах. Наиболее полно проблема алгоритмического обеспечения СТД рассмолрена в работе . В ней показана эффективность применения алгоритмов оптимальной линейной фильтрации для определения текущего технического состояния СЭУ. Там же разработана методика построения оптимального фильтра и методика диагностирования с его применением, решена задача повышения точности измерения диагностических параметров на основе использования оптимальных фильтров. Однако в работе отсутствует строгое обоснование эффективности применения алгоритмов оптимальной линейной фильтрации для целей диагностирования. Основным аргументом в пользу их применения считается хорошая сходимость теоретических результатов с экспериментальными. Работа направлена на создание алгоритмического обеспечения СТД, поэтому вопросы построения систем диагностирования в ней не рассматривались. Таким образом, работы по техническому диагностированию СЭУ посвящены в основном решению первых трех задач технической диагностики. Практически отсутствуют исследования, направленные на разработку принципов построения СТД. Отдельные вопросы создания системы технического диагностирования рассматривались в работах 9,,,,,,,,,,. Однако из указанных работ только 9,,,,, посвящены судовым С1Д и в них отсутствует достаточно полное исследование этого вопроса. Анализ работ в области технического диагностирования СЭУ показывает, что в настоящее время не имеется полного и глубокого решения задачи построения судовых систем технического диагностирования энергоустановок. В то же время ее решение необходимо для реализации всех положительных качеств диагностирования, на что неоднократно указывалось в литературе. В соответствии с классификацией, принятой в технической диагностике I, СЭУ относится к объектам диагностирования непрерывного типа. Режим работы СЭУ как объекта диагностирования является длительным, т. Вследствие этого для судовых энергетических установок используются методы функционального диагностирования.