Диагностирование сложных пневмогидромеханических систем на основе математических моделей методом структурного исключения

• Автор: Ли Джиавел
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Обзор методов функционального диагностирования на основе математических моделей, постановка цели и задач исследования
1.1. Основные понятия и определения
1.2. Контроль технического состояния объекта в целом
1.3. Методы функционального диагностирования (поиска) неисправностей
1.3.1. Методы диагностирования с использованием моделей возможных неисправностей
1.3.2. Методы диагностирования без моделирования неисправностей
1.4. Основные алгоритмы метода структурного исключения
1.5. Отбраковка недостоверной информации
Вывод
Глава 2. Особенности формирования математических моделей в методе структурного исключения
2.1. Форма представления математической модели
2.2. Поиск неисправностей в местах соединений агрегатов
2.3. Поиск неисправностей в отдельных трубопроводах
Выводы
Глава 3. Алгоритмы диагностирования на основе совокупности элементарных матриц неисправностей
3.1. Выбор замыкающих датчиков
3.2. Определение достигаемой глубины диагностирования при заданном составе измеряемых параметров (датчиков)
3.2.1. Алгоритм определения глубины диагностирования для одной матрицы неисправностей
3.2.2. Алгоритмы определения глубины диагностирования для нескольких матриц неисправностей
3.2.3. Примеры определения глубины диагностирования
3.3. Выбор состава датчиков для обеспечения требуемой глубины
диагностирования
3.4. Алгоритм поиска неисправностей
3.5. Примеры поиска неисправностей
3.6. Выбор контрольного параметра при формировании вектора
диагностических признаков
3.7. Назначение допуска на контрольный параметр при формировании
вектора диагностических признаков
Выводы
Глава 4. Диагностирование натурных испытаний экспериментальной
установки
4.1. Описание экспериментальной установки
4.1.1. Система пусковых компонентов
4.1.2. Система основных компонентов
4.1.3. Системы продувки и командного воздуха
4.1.4. Система управления. Процедура запуска и остановки
4.1.5. Система измерений
4.2. Математическая модель экспериментальной установки
4.2.1. Математические модели основных блоков
4.2.2. Математическая модель объекта диагностирования
4.3. Формирование матриц неисправностей и разбиение на диагностируемые
контуры
4.4. Методика проведения испытаний
4.5. Результаты диагностирования
Выводы
Основные выводы
Список литературы

Введение
Актуальность темы
На всех стадиях жизненного цикла сложных технических систем (СТС) необходимо иметь оперативную и достоверную информацию об их техническом состоянии. В последние десятилетия получили распространение системы функционального диагностирования (СФД), которые производят оценку состояния технических систем, как по результатам натурных испытаний, так и в процессе их функционирования.
Возможность СФД обнаружить появление некоторых видов неисправностей до того, когда дальнейшее их развитие может привести к аварийным ситуациям, позволяет использовать сложные системы в соответствии с их техническим состоянием и предотвратить аварийные ситуации. СФД позволяет также определить место неисправности, или конкретный вид и степень неисправности, что значительно упрощает операции по анализу причин возникновения неисправности и уменьшает необходимое время на ремонт. Использование СФД является одним из эффективных путей повышения надежности СТС.
СФД используют разнообразные методы диагностирования, с заданной точностью и глубиной диагностирования определяющие исправное или неисправное состояние. Однако на практике применение этих методов встречает значительные затруднения. Сложность применения методов, основанных на моделировании неисправностей или проверке гипотез, состоит в том, что количество возможных неисправностей для сложных систем очень велико и первичные признаки этих неисправностей (величина неисправности, закон развития, момент возникновения, и т.д.) заранее неизвестны. Для устранения неопределенности, связанной с неизвестностью первичных признаков, используют различные способы, такие, как выбор вторичных качественных признаков состояния, нечувствительных или слабо

где г - шаг дискретизации по времени в конечно-разностной вычислительной схеме, систему уравнений (2.1) можно привести к системе алгебраических уравнений и представить в виде
Заметим, что при интегрировании системы уравнений всегда известны значения Х„ на предыдущем шаге, т.е. в момент времени (t - т). Можно положить также Ар = const. Тогда в системе (2.2) неизвестными являются только Xn(t), и ее в заданный момент времени можно записать более компактно:
Возможность записи системы уравнений (2.1) в виде системы уравнений (2.3) показывает, что диагностирование на переходных режимах работы объекта исследования аналогично диагностированию на стационарных режимах работы. Их главное отличие состоит в том, что для диагностирования на переходных режимах нужно знать значения параметров не только в момент времени ґ, но и в момент времени (Г - г).
2.2. Поиск неисправностей в местах соединений агрегатов
При построении СФД на основе метода структурного исключения можно использовать только математические модели нормально функционирующего объекта диагностирования. При поиске неисправностей не используются модели возможных неисправностей. Но существуют неисправности, которые не могут быть смоделированы нарушением одной единственной функциональной связи, входящей в математическую модель нормально функционирующего объекта диагностирования. В этом случае неисправности могут быть неправильно интерпретированы, и, следовательно, для правильного их диагностирования необходимо изменить математические модели.
Fm(Xn(t),Xn(t-T),Ap) = 0.
(2.2)
Fm(Xn) = 0.
(2.3)