Методология построения, идентификации и практического применения линейных математических моделей при параметрической диагностике авиационных ГТД

• Автор: Хармац, Илья Григорьевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 209 с.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ 0Б.АЧЕИЙ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ

ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ

Выводы по главе I и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЛИНЕЙНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ

МОДЕЛЬ ГТД

2.1. Базовая система линеаризованных уравнений термогазодинамических процессов ГТД

2.2. Логическая структура процесса трансформации универсальной линейной ММ ГТД

2.3. Трансформация универсальной линейной ММ для наиболее распространенных схем ГТД

2.4. Расчет линейной ММ двигателя ПСА
2.5. Анализ результатов расчета Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИ 1ЕЙГ1ЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ГТД
3.1. Постановка задачи
3.2. Метод абсолютных приращений
3.3. Оптимизационный метод Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МАТРИЦ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯ 1ИЯ ГТД НА УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ ЕГО РАБОТЫ
4.1. Обоснование критерия селекции диагностических формул для расчета изменения параметров двигателя по его линейной математической модели
4.2. Диагностическая модель двигателя
4.3. Применение параллельных матриц в диагностических моделях ГТД
4.4. Объединение факторов в диагностической модели для снижения погрешности расчетных формул
4.5. Введение в диагностическую модель дополнительных контролируемых параметров модели для снижения погрешности расчетных формул
4.6. Анализ эффективности диагностирования технического состояния ГТД с использованием параллельных матриц
4.7. Иерархический метод построения диагностических моделей ГТД
установившиеся режимы работы I
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД ПО ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МАТРИЦ
5.1. Вводные замечания
5.2. Процедура формирования исходных данных
5.3. Последовательность расчетных операций с использованием комплекса диагностических формул
5.4. Обработка результатов расчета и постановка диагноза
5.5. Примеры оценки технического состояния двигателей ПСА по 1 разработанной методике
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Одна из возможных классификаций разработанных подходов к решению указанных проблем, выполненная автором, приведена на рис. Комбинированные методы получили наибольшее распространение в рабочих методиках диагностирования Г'ТД. Они основаны на совокупном использовании и взаимной увязке результатов оценки ТС ГТД отдельных методов, использующих определенный (единственный) теоретический подход. Поэтому основным фактором, определяющим эффективность комбинированных методов, является эффективность “вложенных” методов оценки ТС ГТД. Данные методы, применяющиеся мри параметрическом диагностировании ГТД, рассмотрены ниже. Экспертный метод, который являлся базовым в предварительных методиках диагностирования [, ], в настоящее время применяется для контрольного анализа входной информации, а также для контроля и обобщения результатов, полученных при ее обработке. Так, в [] проводится анализ экспертным методом результатов выполнения подпрограмм “Контроль сообщений 1>СКД” (контроль правильности записанных в КБН-2-2 и выведенных в протокол сообщений о неисправностях двигателя), “Трендовый анализ”, “Наработка”, “Наземное опробование”. В качестве "классических экспертных систем" может рассматриваться опыт построения и решения задач диагностики на граф-моделях []. Следует отметить, что [] для проточной части двигателя, имеющей достаточно полную математическую модель, построение графов следует считать вторичным, поскольку граф строится на основе гой же математической модели и по сути своей является ее интерпретацией. При использовании ПЭВМ накопленный опыт эксплуатации определенного типа ГТД может быть реализован в виде электронных баз данных, на основе которых экспертным методом устанавливается соответствие факторов и признаков состояния. Такие экспертные системы (см. ТС ГТД и назначения перечня и последовательности работ. Например, в [] совместной разработки РАУ, МИИГЛ, ГНПО “Труд” (г. Самара), АП “Пулково” (г. Санкт-Петербург), КПГП “Авиамотор” (г. МОДЕЛЕЙ . ПО7ЄІІ2(Иа. Iуне. ЛСД) с результатами наземного контроля состояния ГТД (анализ масла, МИК и др. Кроме того, применение экспертного метода является единственно возможным в тех редких случаях, когда возникает какая-либо ситуация, к текущему моменту не имеющая аналитического описания. Анализ целесообразности разработки экспертной системы применительно к системе диагностирования технического состояния проз очной части двигателя ПС-А приведен в (). Показано, что практический интерес представляет возможность создания некой "гибридной" системы, включающей в себя как специализированные вычислительные алгоритмы, применяющиеся при анализе, так и элементы "классической" экспертной системы в части выдачи рекомендаций по результатам контроля. Для экспертного метода характерно значительное влияние субъективного фактора на принятие решений и очень низкая оперативность применения. Тем не менее в настоящее время предпринимаются попытки формализации данного подхода на основе использования элементов искусственного интеллекта [4], что позволило бы уменьшить указанные недостатки. Следует отметить, что специфический аппарат экспертных систем [], применяющий методы нечеткой логики, нейронных сетей и генетических алгоритмов, используется при решении вторичной задачи — увязывания распознанного состояния с необходимыми управляющими воздействиями. Методы математической логики распознавания состояния технических систем основаны на установлении логических связей между признаками и состояниями объекта [8]. Данные методы позволяют выявлять состояния, не противоречащие имеющимся техническим сведениям о связях состояний и признаков. Но для таких сложных технических систем, как авиационный ГТД. Поэтому данные методы могут использоваться только на начальных (предварительных) этапах распознавания [8], а для поиска и локализации неисправностей — только в сочетании с другими методами [4]. Методы диагностирования состояния ГТД по уровню термогазодинамических параметров получили наиболее широкое распространение в рабочих методиках.