Нечеткие иерархические марковские модели процессов развития отказов систем автоматического управления, контроля и диагностики ГТД

• Автор: Абдулнагимов, Ансаф Ирекович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление
Обозначения и сокращения
Введение
1. РАЗРАБОТКА ИЕРАРХИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ ОТКАЗОВ САУКиД
1.1. Обзор современных методов контроля и диагностики элементов ГТД и его систем
1.2. Анализ теоретических принципов системной безопасности и исследование аппаратных структур перспективных САУКиД
1.3. Разработка иерархических моделей процессов развития отказов
САУКиД
Результаты и выводы по первой главе
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ САУКиД И ЕГО СИСТЕМ
2.1. Разработка методики определения параметров состояния САУКиД и его систем на основе нечеткой логики
2.2. Определение коэффициентов влияния отказов и степени деградации
2.3. Построение нечетких иерархических марковских моделей
состояния силовой установки
Результаты и выводы по второй главе
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБНАРУЖЕНИЯ ОТКАЗОВ НА ОСНОВЕ
МАРКОВСКИХ МОДЕЛЕЙ САУКиД
3.1. Развитие нелинейности характеристик в процессе износа и деградации гидромеханической части САУКиД как диагностический признак
3.2. Косвенная оптимизация статистических оценок марковских моделей САУКиД
3.3. Оценивание марковских моделей с использованием параллельных
вычислений
Результаты и выводы по третьей главе
4.. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОЛУНАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ САУКиД ГТД НА ОСНОВЕ ИЕРАРХИЧЕСКИХ МАРКОВСКИХ МОДЕЛЕЙ
4.1. Применение полунатурного моделирования при создании и экспериментальной доводке САУКиД ГТД
4.2. Имитационное моделирование отказов при полунатурных испытаниях САУКиД ГТД
4.3. Экспериментальные исследования методики полунатурного моделирования отказов ГТД и его систем на основе иерархических
марковских моделей
Результаты и выводы по четвертой главе
Результаты и выводы
Список литературы

Обозначения и сокращения
Условные обозначения
ат - положение дозирующего элемента расхода топлива
Пруд - угловое положение РУД
(7Х - расход топлива
Ог пр - приведенный расход топлива
./о, - заданный ток ИМ в цепи управления расходом топлива Гвх - температура воздуха на входе в двигатель Рвх - давление воздуха на входе в двигатель п - частота вращения ротора низкого давления «2 - частота вращения ротора высокого давления
Основные сокращения
БЦВМ - бортовая цифровая вычислительная машина
ВНА - входной направляющий аппарат
ВСК - встроенная система контроля
ГВТ - газовоздушный тракт
ГМЧ - гидромеханическая часть САУ
ГТД - газотурбинный двигатель
ИМ - исполнительный механизм
КЗ - короткое замыкание
КСБ - конструктивно сменный блок
ЛА - летательный аппарат
МАИ - метод анализа иерархий
ММ - математическая модель
ПМК - полунатурный моделирующий комплекс

По месту и времени выполнения можно выделить следующие виды диагностирования: бортовое, т.е. выполняющееся во время полета на борту самолета, и наземное - выполняющееся после полета в аэропорту. Иерархия по элементам и блокам используется для диагностики отказов по агрегатам для замены на земле (во время технического обслуживания). Иерархия по отказам необходима для диагностики и принятия решений в полете.
Анализ иерархий позволяет перейти к модели состояний на основе процессов развития отказов, которая дает возможность оценивать состояние системы на каждом уровне иерархии. Состояние может быть представлено в виде вектора с параметрами {исправно, деградация, отказ}.
Математическая модель состояний строится в виде
8 = < б, А1, Ь, Я >, где О - иерархия отказов системы,
Р - качественная оценка отказов,
Ь - набор коэффициентов влияния отказов,
Я - система взаимного влияния отказов.
Глубина иерархии С обозначается через к, причем Н=0 для корневого элемента И.
Для С выполняются следующие условия:
1. Существует разбиение О на подмножества кк, к = 1 ...п.
2. Из х е Ьк следует, что х~ с кк+х, к = 1
3. Из хеЬк следует, что х+ с _х, к = 2,
Для каждого хеб существует такая весовая функция:
сох :х~ ->[0,1], что X <ох{у) = Г уех~
Множества к, являются уровнями иерархии, а функция сох, есть функция приоритета отказа одного уровня относительно состояния силовой
установки х. Заметим, что даже если х~ <£. Ик+Х (для некоторого уровня кк), то