Введение к работе
'.'.'.' .
Актуальность. На настоящей этапе развития многие объекты судовой техники достигли той степени конструктивного совершенства, ког-ца дальнейшее увеличение эффективности их использования становится возможным в основном.за счет совершенствования технического обслуживания.
На современных судах морского флота функции управления техническим обслуживанием и использованием оборудования выполняют автоматизированные системы управления технической эксплуатацией судна (АСУ ТЭС).- В настоящее время в составе АСУ ТоС наиболее интенсивно развиваются системы информационного обеспечения (СИО), входящие в контур,у правления техническим состоянием (ТС), и предназначенные для решения задач получения, переработки, передачи и хранения информации о состоянии судового оборудования (СО). 1;то связано стедениен на морском флоте комплексной системы технического обслуживания и ремонта судов (РД 31.20.50-87), предусматривающей переход к обслузяива-нлю й-ремонту по фактическому ТС и основанной на разработке и широком- внедрении на судах методов и средств технической.диагностики.
В' связи с этим в составе АСУ TLC 'стали появляться входящие в СИО автоматизированные системы диагностирования (АСД), выполняющие функции определения фактического ТС объектов и реализованные на, базе средств вычислительной техники. Доминирующей тенденцией в развитии судовых АСД является создание простых и надёжных в эксплуатации локальных систем, отличающихся незначительными вычислительными мощностями и решающих узкий круг.диагностических задач. В связи с .этим важной задачей является разработка методов обработки диагностической информации (ДИ)-в локальных АСД.
Значимость данной проблемы,возрастает при стохастическом характере, ДИ, что типично для задач определения ТС непрерывных многорежимных объектов диагностирования (НМОД) типа судовых'энергетических установок (СЬУ), виброакустического состояния электромеханического оборудования, (электроприводов). Для решения подобных задач используются методы функционального диагностирования, рассмотренные в работах Р. Из ермана,. В.Н.Климова, Л.Ф.Пао, Л.Г.Соболева и предусматривающие, как правилоі оценивание параметров работоспособности ,(ПР), а именно степени работоспособности (СР) и интенсивности ее изменения. Однако существующие методы оценивания ПР НМОД при стохастичес-
кои характере ДИ стличавтся либо низкой достоверностью сценок, либо чрезмерной вычислительной сложность^, затрудняющей их реалиэа-цив в лекальных АСД н обеспечение требуемой достоверности диагностирования. Поэтому актуальной задачей является разработка характеризующихся высокой достоверностью и незначительной вычислительной словностьв методов оценивания ПР в АСД судовых НЫОД.
Цель диссертационной работы заключается в повышении достоверности функционального диагностирования судових НМОД. В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие задача.
-
Анализ достоверности существующих методов оценивания ПР при функциональном диагностировании НМОД с учетом их вычислительной слоглостн.
-
Разработка модели изменения ПР НМОД.
-
Разработка способов оценивания ПР в АСД восстанавливаемых и невосстанавливаемых НМОД.
-
Разработка прикладных программ для создания диагностического обеспечения АСД НМОД.
-
Экспериментальное подтверждение полученных результатов в прс цессе функционального диагностирования СЭУ, а также путец имитационного моделирования.
Методы исследования. При решении перечисленных задач использе вались методы теории вероятносгей и ыатематической статистики, ко{ реляционного и спектрального анализа, ыногофакторного рвгрессионнс го анализа, теории оптимальной и цифровой фильтрации, технической диагностики.
Новые научные результаты.
-
Модель изменения ПР ШОД, включающая модель изменения диаг-носгических показателей (ДІЇ), регрессионную -эталонную модель и интервальные спектральные модели реализаций ДП.
-
Способ оценивания ПР невосстинавлипаеыых НМОД, основанный на рекуррентной фильтрации с постоянной памятью, модель и структура реализующего способ фильтра,
-
Способ оценивания ПР восстанавливаемых НМОД, основанный на рекуррентной фильтрации с ограничиваемой в процессе диагностирования памятью, модель и структура реализующего способ фильтра.
-
Методика построения рекуррентных фильтров для оценивания ПР НМОД.
Практичсская ценность. Полученные способы характеризуются высокой достоверностью оценок ПР и незначительной вычислительной сложностью. Реализация способов в локальных ЛСД позволяет повысить достоверность функционального диагностирования (оценивания ПР) НМОД. На основании полученных способов разработанн: часть математического, алгоритмического и программного обеспечений АСД цилиндропоршне-вой группы (ЦПГ) С^У; микропроцессорное устройство, предназначенное для оценивания ПР невосстанавливаемых НМОД, новизна которого подтверждена положительным решением ВНИИ ГПЭ по заявке на изобретение. Предложенная методика позволяет строить соответствующие требованиям к методам оценивания ПР рекуррентные фильтры, ориентирована на реальный объем априорной информации и реализована в виде разработанного комплекса программ для создания диагностического обеспечения ЛСД НМОД.
Реализация результатов исследования. Результаты диссертационной- работы Нашли следующее практическое применение.
-
Способы оценивания ПР, методика построения рекуррентных фильтров, реализующий ее комплекс программ и.диагностическое обеспечение АСД ЦПГ СІУ 8K270/I20E (модели рекуррентных фильтров, алгоритмы, оценивания ПР и реализующая их программа БШБ ) - использованы в ЦНИИ морского флота при разработке диагностического обеспечения АСД главных судовых дизельных двигателей.
-
Методика построения рекуррентных фильтров для оценивания ПР использована в ЦНИИ судовой электротехники и технологии при решении задач оценивания параметров трендов 'ДП, характеризующих виброакустическое состояние корабельного электромеханического оборудования.
-
Модели рекуррентных фильтров для оценивания ПР, методика их построения и реализующий ее комплекс программ использованы на Н/0 "Ижорский завод" при разработке диагностического-обеспечения бортовой АСД электромеханического оборудования карьерного экскаватора.
Использование результатов диссертационной работы при разработке диагностического обеспечения проектируемых АСД позволит повысить достоверность функционального диагностирования, что подтверждено соответствующими документами.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: семинаре АН СССР по теории машин, и механизмов-"Динамические.испытания и контроль механи-
ческих систем (Каунас, 1988); постоянном семинаре "Техническая диагностика и эффективность систем управления" при Ленинградском отделении научного совета по надежности АН СССР, (Ленинград, 1988); межвузовских совещаниях - семинарах "Методы и средства технической диагностики" (йгбачье, 1987,1989); семинаре "Диагностика, повышение эффективности и долговечности двигателей" (Ленинград-Пушкин,. 1987); Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта" (Омск, 1989); конференции "Повышение качества и надежности промышленных изделий" (Ленинград, 1909); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Л1ЛМ им.В.И.Ульянова(Ленина) в 1937-1990 гг.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано. 9 печатных работ.
Структура и обгем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 132 наименований, приложений. Работа содержит 147 страниц основного текста, -26 рисунков, 12 таблиц. Приложения составляют 15 страниц текста, 54 рисунка.
KBVTKDE СОДЕРЖАНИЕ FaBOTU . .
