Введение к работе
Актуальность исследования. Оценка технического состояния машин, агрегатов, функциональных комплексов различного назначения составляет большую научно-техническую проблему, связанную о разработкой методов и способов формализации процесса диагностирования и их реализации. Одним из путей решения данной проблемы является модели-рование процессов диагностирования технических систем. Характерным примером такій систем является топливорегулирукщая аппаратура газотурбинных комплексов различного назначения, техничесідае средства привода шлюзов, автономные электроэнергетические агрегаты, главные силовые и энергетические установки судов н кораблей.
Особенно актуальна 8адача оперативного диагностирования в процессе эксплуатации сложных технических систем для объектов высокой ответственности, к которым относятся морские суда, корабли BMS, гидротехнические сооружения, аварий на которых связаны с гибелью людей, с экологическими последствиями.' невыполнением'боевых "задач на объектах Ш5 и т.д.
В работе рассматривается проблема моделирования процессов диагностирования технических систем па примере топливорегулирухщей аппаратуры газотурбинных комплексов, которые нашли широкое применение как на кораблях ЕШ, так и цорских судах. Эти системы являются характерными для рассматриваемого класса технических систем, так как содержат в своем составе большое количество элементов и много-факторное взаимодействие при функционировании объекта. Кроме того, отсутствует возможность контроля ва параметрами элементов и агрегатов, работа отдельных элементов Ьпредедяется как режимом работы комплекса,- так и характеристиками взаимосвязтак элементов, участвующих в технологическом процессе преобразования тепловой ' энергии сгорания топлива в механичесйую работу винта.'..
Тематика работы находится в русле исследований, предусмотренных сводным координационным планом важнейших 1Ш0КР в Ш и ВК№, связана с планом основных научных работ по фундаментальным и прикладным исследованиям училища. Таким образом, основной научной задачей исследования является совершенствование алгоритмов диагкостирова-..ния топливорегулирувдей аппаратуры газотурбинных комплексов (ГТК) на основе использования экспертных систем, как основы информационно-программной реализации современных методов принятия решения в процессе эксплуатации ГТК.-
Цель работы. Развитие алгоритмического и методического обеспечения процессов диагностирования технических систем (на примере топливорегулирующей аппаратуры ГТК) для совершенствования информационно-программной реализации современных методов принятия решения в процессе эксплуатации технических систем с использованием экспертных систем.
Научная новизна.
Предложен метод моделирования сложных технических систем на основе объединения вероятностного метода, метода разделения признаков и методов теории алгоритмов.
Синтезированы граф-схемы алгоритмов диагностирования технических систем и предложены методы их преобразования на основе формализации тождественных соотношений между признаками и причинами неисправностей ТРА ГТК.
Разработана математическая модель взаимодействия структурных, диагностическом параметров "и внешних воздействий для отдельных элементов сложных технических систем.
Предложены упрощенные математические модели типових элементов сложных технических систем для моделирования типовых неисправностей по статическим и динамическим характеристикам.
Практическая ценность. На основе предложенных в диссертации результатов экспериментальных исследований, методик и алгоритмов принятия решений при диагностировании сложных технических систем (на примере корабельных газотурбинных комплексов):
-
Разработана структура и технико-информационное обеспечение процедур диагностирования типовых элементов и технологического процесса газотурбинного комплекса.
-
Экспериментально определены наиболее - информативные режимы работы роботи ГТК по выбору диагностических параметров.
-
Предложена методика оценки погрешностей измерения с использованием сигнализатора температурного поля ГТД.
-
Разработаны рекомендации по последовательной схеме оценки технического состояния ТРА ГТК с использованием экспертной системы как технической основы оперативной оценки технического состояния.
-
Разработан пакет прикладных программ для бортовых вычислительных комплексов в системах информационной поддержки для операторов, обслуживающих газотурбинные комплексы.
Результаты работы использовались на кораблях Балтийского флота при отладке и использовании сигнализатора температурного поля, а также в НИР "Папка" и ОКР "Штрек", "Шарабан".
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены на научно-технической конференции 'Проблемы комплексной автоматизации судовых технических средств" в 1993 году (гор. С.Петербург), на конференциях НТО имени академика А.Н.Крылова в 1993 году, на семинарах НТО Судпрома (секция автоматики) в 1991-1933 годах, на научно -технических коїг-" ференциях и ааседаниях кафедр ВВмЗЮЛУ имени Ф.Э.Даержинского (1991 и 1993 годы), институт водного транспорта (1992 и 1993 годы). ВВШУ имени В.И.Ленина в 1991 и 1903 годах.
Публикации. Основные вопросы, рассматриваемые в диссертации, изложены в 10 работах (3 статьи, 4 тезисов докладов, 3 отчета);
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. Содержит 123 страницы основного текста. 14 таблиц, 31 рисунок, список литературы включает 115 наименований. Материал, представленный в приложении, изложен на 27 страницах.