Введение к работе
Актуальность проблемы. Экспериментальные исследования и ко-пнтания являются'решающим этапом создания атлтаппонпего дпчготеля. Затраты на их проведение значительны и составляют, болзв 30 средств, выделяемых на его разработку. Снижение стоимости и сро-ков проведения 'экспериментов-, повышение эффективности работы инженеров-исследователей на основе широкой автоматизации труда -важная народнохозяйственная проблема.
Усложнение конструкции, авиационного двигателя (АД) вызывает не только увеличение их стоимости, но и значительное увеличение трудозатрат на поиск конструктивних и производственных дефектов. Высокие потери от некачественного диагностирования изделий, не- ' .достаточный состав дойстнувдих методических материалов по организации диагностического обеспечения АД делают необходимым разработку эффективных методов и средств автоматизированного контроля н диагностики АД. '
Опыт применения средств раннего обнаружения неисправностей двигателей показывает, что при оперативной диагностике эффектов- . ным является постоянный контроль термогозодошамичаских параметров (ТГДП).. Поэтому ваглнми п актуальными задачами являются исследование и разработка-методов автоматизированного диагностирования АД по ТГДП и состава комплекса средств автоматизации, реализующего эти методы.
Цель - таботы заключается в разработке системы автоматизированной диагностики (САД) АД, сокращавшее трудоемкость и стоимость локализации неисправностей, повышающей достоверность принятия решений и в конечном итоге качество и надежность АД.
В связи с этил задачами исследования являются:
постановка задачи автоматизации диагностирования АД по ТГДВ;
разработка структуры ж функций САД АД;
разработка принципов организации структурно-функциональной модели обобщенного газовоздуиного тракта определенного класса АД, средств её настройки на конкретный тип двигателя и решаемые задачи;
разработка методов автоматизированного построения диагностических моделей ЛД;
разработка интерактивных методов диагностирования АД'по . ТГДІІ, иопользуюдих диагностическую модель АД и опыт инженеров исследователей;
разработка диалоговой системы автоматизированной диагностики АД. . - с
Ыето.дц исследования. Для решения поставленных задач в работе используются" метода теории систем; теория градов, теории вероятностей и матеаашческоіі .статистики, методы математического анализа, математического программирования. . .
Научная новизна. На основании анализа обобщенного цикла этапов стапдоных попитаний.ЛД обоснована необходимость разработка системы автоматизированной диагностики ЛД по ЇГДП. ..Разработа-
: на структура, выделена основные ро:шш САД ЛД но ЇТДП. Сформули-рованы требования и разработан состав комплекса средств автоматизации диагностирования, включающего в себя техническое, математическое, программное, лингвистическое, информационное, ыето-
, дическоо обеспечения САД АД по ТГДП.
Разработали принципы построения структурно-функциональной модели обобщенного ГВГ класса двигателей, способ её настройкп
на конкретный тип двигателя. Для автоматизированного построения диагностической модели АД предложен метод ті разрасюат алгоритм декомпозиции систешгуравнений,.построенной на основании еа
. сгруктурно-«}ункп/лонзлъной модели. --.. - -- -
Разработана автоматизированная технология параметрической диагностика, основанная на использовании диагностических моделей
- и методов распознавания технического состояния ЛД. Разработаны метода и алгоритми, использующие оледушпге статистические крите-
ршк попадание в эллипсоиды рассеавапня и максимума вероятности безошибочной диагностика. Предложен алгоритм построения линейных . диагностических матриц, учитывающих ошибки измерения.
Практическая ценность. В результата проведенных теоретпчей- ' ких исследований разработана первая версия САД АД по ТГДП, .в которой реализованы следующие режимы: формирование нелинейной ди- _'_ агностической модали газовоздушного тракта АД, параметрическая диагностика ГИГ по линейным диагностический моделям и справочной pefiM. На основа созданных в работе метода а алгоритма декомпо-зіщіш системы уравнений, построенной на основе с тру кч'урно-функциональной модели АД, разработан модуль декомпоэации пакета при-
кладинх программ построения нелинейной диагностической модели АД.
Разработавши модуль позволяет получать последовательности расче
та параметров ЛД в зависимости от исходных данных, заданиях пкде-
нером-исследователем.
Разработашше метода и алгоритми параметрической диагностики по лпнейпым диагностическим моделям положены в основу пакета при-' кладнюс программ диагностики.
Варной особенностью для практического использования спстега является её орлтетацти'на пользователя, яо являющегося специалистом в областії программирования. Разработанные пакеты прикладних програли являются составными частями программного обеспечения СМ АД и реализованы в диалоговом регимэ на языке FORTRAN -Л х> операционной среде'CM ЕН.1.
С целью повышения дооторорпооти диагностирования оХ'орглулиро-
ванн практические рекомендации по анализу результатов диагности
рования; выбору числа измерений, необходимого для обеспечения за
данной точности оценивания паійімвтроп состояния; шбору необхбди-
мой точности средств измерения'параметров, \
. Предложенные в работе метода и алгоритми доведены до конкрет-яых инженерных методик, реализованных в среда діалогової! системи, которая может использоваться л широком классе автоматизированных систем таких, как САПР АД я ЛОТ ЛД,
Прикладные результаты диссертационной работы'внедрены на ря~
' ДЄ' предприятий отрасли с общим экономический вффвКТОМ около 30 .
~ зио.рублей в год, а таюяа в учебном процессе Казанского аниацяок-
ного института ли.Л.И.Туполева. ,
Па. защиту выносятся следующее научные положення п результата:
обосиогаиае необходимости разработки САД АД по тврмогазоди-намичв'оким параметрам;
структура и основные режямн работы САД АД;
принципы построения структуряо-фуякциональной модели обобщенного газовоздушого тракта класса двигателей, методика ео настроит! на конкретный тип двигателя;
метод автоматизированной декомпозиция математической подели АД, полученной, на осново её стг^турно-фупкциояальной модели;
-'- метода и алгоритмі параметрической диагностики по линейпим п. нелинейным диагностическим моделям;'-
- реализации комплота--; средств 'автоматизированной диагности
ки в составе первой версии.САД АД; . .'-" -'.'
' - .- - 3
- результаты экспериментального анализа методов параметрической диагностики по линейным диагностическим моделям.
Агшобащщ работы. Диссертационная работа,, отдельные её разделы а 'результаты докладывалась и обсундались на межотраслевой научной конференции "Измерение, обработка'и анализ информации при доводке , серийном производстве п эксплуатации авиационных. ГГД" (Москва, 1979), на Рослубликанской.' юбилейной конференции молодых ученых и специалистов (Москва,I960), -на отраслевой научно-технической конференции 'Математическое обеспечение АСУ Тії испытаний изделиіГ авиационной техники" (Казань,1983), на ІУ отраслевой научно-технической конференции "Автоматизация: проектирования авиационных двигателей" (Москва ,1983), на Всесоюзной научно-технической конференции "Штодо и средства машинной диагностики газотурбинных двигателей и их адамантов" (Харьков,I$83), на межотраслевой конференции "Совершенствование методов и средств стендовых испытаний ЕРД и их узлов" (Москва,1988), на научно-тахническоіі конференции "Проблемы 'комплексной автоматизации функциональных испытаний изделий машино-, строения" (Казань,1988), на Республиканском научно-техническом семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы использования достижений науки и техники в народном хозяйстве" (Казань, 1989), на отраслевом совещании "Автоматизация стендовых испытаний ГТД" (Рыбинск,1990), на итоговых научно-технических конференциях Казанского авиационного института (I98I-I99Q). "
-Публикация результатов работы. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, """ " - -' ----...
. Структура и объем работы. Диссертационная работа о приложениями изложена на 166 страницах машинописного текста и оостоит из.введения, четырех'глав, заключения, приложений и списка лите- ' ратурц (95 наименований, основной текст представлен на 123 страницах ,. работа содершт 20 рисунков, 14 таблиц).
