МЕТОД КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ИЗМЕРЯЕМЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ В РЕЖИМЕ ТЕСТОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Аннотация
Статья посвящена решению одной из важнейших задач технической диагностики электротехнических систем, посвященной определению их состояния в процессе наладки и эксплуатации. Диагностическими параметрами являются выходные параметры системы в режиме ее тестового диагностирования. Показано, что для оценки состояния системы и определения ее запаса работоспособности необходима информация о границе области работоспособности. Выделены и рассматриваются три основных способа аппроксимации области работоспособности. Раскрывается сущность метода контроля состояния электротехнических систем по их выходным характеристикам. Анализируются возможные способы задания области работоспособности. Приводятся алгоритмы отображения области работоспособности и других допусковых областей из пространства параметров комплектующих элементов системы в пространство ее выходных, измеряемых характеристик. Для отображения областей из пространства внутренних параметров системы в пространство ее выходных параметров предложено использование факторных моделей, формируемых на основе метода планирования эксперимента. Получены правила распознавания принадлежности или непринадлежности вектора фактического состояния системы ее области работоспособности, а также допусковым областям, которые характеризуют конкретные значения запаса работоспособности системы и определяются формой ее задания. Для электротехнических систем, имеющих вид систем управления, рассматривается альтернативный метод получения уравнений гиперповерхностей, ограничивающих область работоспособности, основанный на построении желаемой частотной характеристики. Приводится пример синтеза системы управления электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием координат. Для случая, когда область работоспособности аппроксимирована совокупностью линейных гиперплоскостей и известны статистические данные о законах распределения первичных параметров системы, рассматривается статистический метод пересчета исходной области работоспособности в пространство измеряемых (контролируемых) характеристик. Излагается методика оценки методической погрешности определения состояния электротехнических систем, основанная на методе статистического моделирования и использовании ЛПτ-последовательностей, на основе которых формируется множество псевдослучайных точек. Предлагаемая методика иллюстрируется примером.
Ключевые слова
электротехническая система, область работоспособности, контроль состояния, запас работоспособности, диагностические параметры
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Саушев А. В. Параметрический синтез электротехнических устройств и систем / А. В. Саушев. - СПб.: ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2013. - 315 с.
Калявин В. П. Надежность и диагностика элементов электроустановок / В. П. Калявин, Л. М. Рыбаков. - СПб.: Элмор, 2009. - 336 с.
Саушев А. В. Аналитический метод назначения допусков на параметры динамических систем / А. В. Саушев // Информатика и системы управления. - 2012. - № 3 (33). - С. 120-131.
Портнягин Н. Н. Применение метода исключения варьируемого параметра при решении задач диагностирования / Н. Н. Понтрягин, Г. А. Пюкке. - М.: Изд-во «Академия Естествознания», 2009. - 165 с.
Пюкке Г. А. Стохастические модели и методы анализа работоспособности объектов судового электрооборудования / Г. А. Пюкке, С. О. Федоров // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2013. - № 26. - С. 28-38.
Саушев А. В. Области работоспособности электротехнических систем / А. В. Саушев. - СПб.: Политехника, 2013. - 412 с.
Саушев А. В. Диагностирование состояния электротехнических систем в пространстве параметров их элементов / А. В. Саушев, Н. В. Широков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 2 (36). - С. 143-156.
Катуева Я. В. Методы параметрического синтеза на основе сеточного представления области работоспособности / Я. В. Катуева, Д. А. Назаров // Информационные технологии. - 2015. - Т. 21. - № 9. - С. 651-656.
Евланов Л. Г. Контроль динамических систем / Л. Г. Евланов. - М.: Наука, 1979. - 432 с.
Иншаков А. Н. Допусковый анализ при проектировании сложных технических систем / А. Н. Иншаков, С. А. Иншаков // Информационные технологии. - 1997. - № 1. - С. 34-39.
Шило Г. Н. Назначение интервальных допусков методом отображений / Г. Н. Шило // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. - 2009. - Т. 52. - № 5. - С. 24-34.
Саушев А. В. Методы линейной аппроксимации граничных точек областей работоспособности технических систем / А. В. Саушев // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2013. - № 3 (19). - С. 41-51.
Saushev A. B. Parametric synthesis of technical systems based on the linear approximation of the operational capability range / A. B. Saushev // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2013. - Vol. 49. - Is. 1. - Pp. 51-56. DOI: 10.3103/S875669901301007X.
Саушев А. В. Математическое описание областей работоспособности электромеханических систем / А. В. Саушев // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2013. - № 6. - С. 7-13.
Саушев А. В. Отображение статических и динамических свойств электротехнических систем полиноминальными функциями / А. В. Саушев // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2012. - № 2. - С. 54a-62.
Саушев А. В. Метод и алгоритмы параметрического синтеза электротехнических систем по критерию запаса работоспособности / А. В. Саушев // Информационные технологии. - 2012. - № 12. - С. 24-29.
Саушев А. В. Алгоритмы синтеза номиналов и допусков многопараметрических систем / А. В. Саушев // Информационные технологии и вычислительные системы. - 2015. - № 3. - С. 65-73.
Абрамов О. В. Выбор минимальной совокупности настроечных параметров / О. В. Абрамов // Информатика и системы управления. - 2015. - № 2 (44). - С. 23-32.
Саушев А. В. Синтез настраиваемых электротехнических систем / А. В. Саушев // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2012. - № 4. - С. 46-56.
Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов / О. П. Михайлов. - М.: Машиностроение, 1990. - 304 с.
Дятлов В. А. Контроль динамических систем / В. А. Дятлов, А. Н. Кабанов, Л. Т. Милов. - Л.: Энергия, 1978. - 88 с. - (Библиотека по автоматике; вып. 592, b).
Абрамов О. В. Параметрическая коррекция систем управления / О. В. Абрамов, Ф. И. Бернацкий, В. В. Здор. - М.: Энергоиздат, 1982. - 175 с.
Антонова Г. М. Сеточные методы равномерного зондирования для исследования и оптимизации динамических стохастических систем / Г. М. Антонова. - М.: Физматлит, 2007. - 224 с.
Об авторах
Саушев Александр Васильевич - кандидат технических наук, доцент
saushev@bk.ru. ep-gumrf@bk.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Бова Елена Владимировна - доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Гаспарян Каджик Корюнович - аспирант
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
