Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Шафрыгин Александр Владимирович

Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями
<
Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шафрыгин Александр Владимирович. Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.03 : Москва, 2003 144 c. РГБ ОД, 61:04-5/212-6

Содержание к диссертации

Введение

1. Автоматизированные системы управления электроподвижного состава 10

1.1. Тенденции развития АСУ электроподвижного состава 10

1.2. АСУ электровозов переменного тока с тиристорними преобразователями 13

1.3. Обзор разработок по созданию средств диагностирования АСУ на железных дорогах России и за рубежом 20

1.4. Блоки автоматического управления электровозов как объекты технического диагностирования 33

1.5. Постановка задачи исследования 41

1.6. Выводы по главе 42

2. Разработка диагностических моделей БАУ 44

2.1. Выбор методов построения диагностических моделей 44

2.2. Разработка логической модели БАУ 50

2.2.1. Построение функциональных схем БАУ-002 51

2.2.2. Построение логической модели БАУ-002 по функциональным схемам 57

2.3. Разработка имитационной модели БАУ-002 61

2.3.1. БАУ как динамическая система 61

2.3.2. Построение имитационной модели БАУ-002 67

2.4. Выводы по главе 71

3. Определение диагностических параметров БАУ 73

3.1. Формулировка задачи о минимизированном множестве контрольных точек и определение пути ее решения 73

3.2. Метод определения контрольных точек для диагностирования БАУ 74

3.3. Определение минимизированного множества контрольных точек для БАУ 78

3.4. Определение значений диагностических параметров 85

3.5. Выводы по главе 87

4. Разработка стратегии поиска отказов в БАУ 89

4.1. Формулировка задачи 90

4.2. Выбор метода решения задачи 91

4.3. Методика определения очередности проверок блоков при поиске отказа в объекте диагностирования 98

4.4. Решение задачи 104

4.4.1. Исходные данные и их количественные значения 104

4.4.2. Расчет оптимальной очередности проверок 108

4.5. Выводы по главе 114

Заключение 115

Список литературы 117

Введение к работе

Актуальность работы. На современных электровозах переменного тока ВЛ85 и ВЛ65 блоки автоматики (БАУ) применяются для управления силовыми преобразователями с целью обеспечения стабилизации скорости движения поезда и токов тяговых двигателей в режимах тяги и рекуперативного торможения. В связи с важностью выполняемых ими функций особую актуальность приобретает решение оперативных диагностических задач, обеспечивающих поддержание в исправном состоянии и эффективную эксплуатацию сложной аппаратуры. Практически это осуществляется с помощью средств и методов технического диагностирования.

Специфическими особенностями БАУ, как объекта диагностирования (ОД), является его размещение в кузове электровоза и выполнение технического обслуживания и ремонта этого оборудования непосредственно на локомотиве, находящемся в ремонтном цехе депо.

Техническое диагностирование, согласно ГОСТ 20911-89, предполагает в общем случае решение следующих задач: определение вида технического состояния (исправное - неисправное, работоспособное - неработоспособное); поиск мест отказов или неисправностей; прогнозирование технического состояния на определенную продолжительность времени функционирования.

В настоящее время на полигоне эксплуатации электровозов перечисленных серий практически отсутствуют средства диагностирования (СД) блоков БАУ, а применяемые в некоторых депо СД собственного изготовления не отвечают современным требованиям. Поэтому для решения задачи обеспечения надежной работы БАУ необходимо наличие методов диагностирования, учитывающих, во-первых, особенности ОД, а во-вторых, технические возможности современных аппаратных средств контроля.

Разработка методов диагностирования БАУ представляет собой достаточно

сложную многошаговую научно-техническую задач)}. Рвйе'нШ'тФё&РШотащаго-

СПемрбург //?, {

вой задачи даст депо возможность снизить время проверки работоспособности БАУ и поиска отказов, а также трудоемкость операций, выполняемых при текущих ремонтах. Сложность решения такой задачи состоит в том, что для ее реализации интуитивные и экспертные методы, строго говоря, неприменимы, так как они не обеспечивают достаточной достоверности. Применение же известных формализованных методов требует разработки диагностических моделей объекта.

Цель исследования состоит в разработке метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока (которые являются частью автоматизированной системы управления электровозом) при выполнении их текущего ремонта в условиях депо.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие частные задачи:

  1. оценка показателей надежности кассетных блоков БАУ;

  2. разработка многофункциональных диагностических моделей БАУ;

  3. определение минимально необходимого множества контрольных точек для проверки работоспособности, а также для поиска отказавшего кассетного блока в БАУ;

  4. разработка стратегии поиска отказов (задача локализации) при минимальных затратах на ее реализацию.

Методика исследований. В работе использованы аналитические, логические, информационные и экспериментальные методы исследования. Оценка показателей надежности кассетных блоков БАУ-002 выполнена аналитическим методом с помощью математической модели надежности объекта диагностирования.

Задача определения минимизированного множества контрольных точек решалась методом логического моделирования, предусматривающим предварительную разработку логической модели БАУ. Указанная модель получена посредством синтеза структурных и принципиальных электрических схем объекта диагностирования, который в теории автоматического управления относится к классу непрерывных многофункциональных систем с переменной структурой.

Задача определения минимизированного множества контрольных точек для БАУ решена с помощью формализованного метода, использующего таблицы функций неисправностей, а разработка стратегии поиска отказов выполнена с помощью информационного критерия очередности проверок.

Научная новизна работы заключается в разработке новых логических моделей для решения задач технического диагностирования применительно к специфическим блокам автоматики электровозов переменного тока, содержащих за-датчики тока и скорости, а также соответствующие обратные связи. Эти модели разработаны на базе операций алгебры логики и практически реализованы на основе базовых логических элементов, что позволяет решить поставленную диагностическую задачу типовыми приемами логического анализа и синтеза.

Основные результаты работы:

  1. разработаны функциональные схемы БАУ-002 электровоза ВЛ85,

  2. разработаны диагностические модели БАУ,

  3. определено минимально необходимое множество контрольных точек для определения технического состояния и поиска отказавшего кассетного блока в БАУ,

  4. разработана стратегия и алгоритмы поиска места отказа с учетом параметров надежности кассетных блоков БАУ.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней решен ряд конкретных задач, направленных на создание метода диагностирования блоков автоматического управления.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на:

- научно-технической конференции «Подвижной состав 21 века (идеи, требо
вания, проекты)», 1999, г. Санкт-Петербург;

- научно-технических конференциях «Ресурсосберегающие технологии на
железнодорожном транспорте», 1999,2000,2001, г. Москва;

- научно-практической конференции «Неделя науки - 99», 1999, г. Москва;

- Ill Международной научно-технической конференции «Состояние и пер
спективы развития электроподвижного состава», 2000, г. Новочеркасск;

- научно-практической конференции «Безопасность движения поездов»,
2000, Москва;

- научно-технических семинарах и заседаниях кафедры «Электрическая тяга»
МИИТа, 2000-2003.

Публикации. По результатам исследования опубликовано 13 печатных работ.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из 144 стр. и включает в себя следующие разделы: введение, четыре главы, заключение, список литературы и пять приложений.

АСУ электровозов переменного тока с тиристорними преобразователями

Как было отмечено выше, первые отечественные САР появились на электровозах ВЛ80 , затем на электровозах ВЛ80\ САР предназначена для стабилизации тормозной силы или скорости движения электровоза. Для этого машинист задает режим стабилизации, а система регулирует угол открытия тиристоров выпрямительной установки возбуждения (ВУВ). Импульсы управления тиристорами ВУВ формируются блоком управления реостатным торможением (БУРТ), который и выполняет все функции регулирования. На протяжении 30 лет эксплуатации электровозов В Л 80 блоки БУРТ непрерывно модернизировались [11, 12, 13]. Одной из последних модификаций является БУРТ-001М.

Функциональная схема САР с БУРТ-001М приведена на рис.1.1. Отличием БУРТ-001М от предыдущих модификаций является отсутствие блока задатчика тормозной силы (БЗТС) на контроллере машиниста (КМ), вместо БЗТС установлен тумблер SA «2?/v» «Выбор режима: тормозная сила В или скорость движения V».

При работе САР в режиме «тормозная сила» после установки тормозной рукоятки в положение «ПТ» снимается запрет с узла формирования минимального угла регулирования (УМУ), и этот узел начинает вырабатывать импульсы управления ВУВ с углом регулирования 30 эл. град. Выходной сигнал УМУ через схему ИЛИ-max поступает на формирователь импульсов (ФИ), который формирует две последовательности импульсов управления для обоих плеч ВУВ. Таким образом, в положении «ПТ» тормозной рукоятки в обмотках возбуждения (ОВ) тяговых электродвигателей (ТЭД) появляется ток возбуждения, а в якорных цепях - ток якорей. Одновременно с указанным выше процессом начинается плавное, в течение 3-4 секунд, нарастание выходного сигнала задатчика тока возбуждения (ЗТВ) и в таком же темпе, под контролем регулятора тока возбуждения (РТВ), происходит возрастание тока возбуждения и токов якорей ТЭД. Сигнал обратной связи на вход РТВ подается от датчика тока возбуждения (ДТВ).

Одновременно с действием РТВ вступает в работу регулятор тормозной силы (РТС), на вход которого кроме заданного сигнала ЗТС в качестве обратной связи подается сумма сигналов от ДТВ и датчика тока якоря (ДТЯ). На позиции «ПТ» значение тока возбуждения зависит от скорости движения и составляет от 150 А до 1100 А, а величина токов якорей ТЭД, благодаря работе РТС, будет находиться в пределах 250-300 А, что в итоге обеспечит тормозную силу в пределах 50-90 кН.

После «сжатия» поезда машинист, передвигая рукоятку на более высокие позиции, может увеличить заданное значение тормозной силы вплоть до максимального. При этом система управления под контролем РТС уменьшает угол регулирования ВУВ, увеличивая при этом среднее значение токов возбуждения и якорей ТЭД. В зоне высоких скоростей автоматически может включиться в работу регулятор отношения тока якоря к току возбуждения (РОТ), который ограничивает указанное отношение на уровне 4, обеспечивая при этом ограничение тормозной характеристики по условиям коммутации ТЭД. В качестве опорного сигнала на РОТ через инвертор (Ин) поступает сигнал от ДТВ, а сигналом обратной связи является сигнал от ДТЯ.

Выходы всех регуляторов: РТС, РТВ, РОТ и узла УМУ объединены по схеме ИЛИ-max. ВУВ управляется тем регулятором, у которого в данный момент сформирован наибольший угол регулирования.

При работе системы в режиме стабилизации скорости сигнал ЗТС о заданной скорости движения поступает на вход регулятора скорости (PC), а его выход через аналоговый ключ SW подключается к входу РТС, к которому в режиме стабилизации тормозной силы был подключен ЗТС. Таким образом, внутренний контур регулирования тормозной силы становится охваченным внешним контуром стабилизации скорости движения. Регулятор скорости представляет собой инерционное звено первого порядка. В качестве сигнала обратной связи на вход PC подается сигнал с выхода вычислителя скорости (ВС), который с заданным масштабным коэффициентом выполняет операцию деления сигнала, пропорционального среднему значению токов якорей 1я.ср, поступающего с узла среднего тока, на сигнал, пропорциональный магнитному потоку ТЭД, поступающему с ДТВ.

На электровозах ВЛ85 и ВЛ65 применена система автоматического управления, позволяющая осуществлять регулирование токов ТЭД и скорости движения в режимах тяги и рекуперации [1, 6, 8]. Кроме того, САУ позволяет выполнять управление электровозами по системе многих единиц (СМЕ).

Основными функциями в режиме тяги САУ являются разгон с автоматическим поддержание заданной величины тока тяговых двигателей до заданной скорости. В режиме рекуперативного торможения САУ обеспечивает предварительное торможение с тормозным усилием, зависящим от скорости движения электровоза; автоматическое торможение с заданным тормозным усилием при ограничении максимально допустимых величин токов якоря и возбуждения ТЭД; а также реализует функции по обеспечению оптимального режима работы инвертора.

САУ электровозов ВЛ85 выполнена в виде блоков автоматического управления БАУ-002. Она выполнена как многоконтурная система подчиненного регулирования, причем в режиме тяги она работает как двухконтур-ная с контурами регулирования скорости v и тока якоря 1#, а в режиме рекуперации - как трехконтурная, с контурами регулирования скорости v, силы торможения Вк и тока возбуждения 1В.

Построение логической модели БАУ-002 по функциональным схемам

Решение системы уравнений (2.27-2.29) возможно с использованием программ, входящих в систему схемотехнического моделирования Micro-Cap версии 5.0. (МС5). По своим функциональным возможностям МС5 [50] находиться между профессиональной программой моделирования аналогово-цифровых устройств PSpice A/D, входящей в состав пакета DesignLab 8.0 [51], и более дешевым базовым вариантом с ограниченными возможностями PSpice A/D Basics+, что видно из таб.2.2 Основное ее отличие от DestgnLab -работа под управлением одной управляющей оболочки, в которой при смене режима лишь частично изменяется состав меню команд. В системе же DesignLab при смене режима один экран полностью заменяется другим, выполненным в ином стиле, что затрудняет ее освоение начинающими пользователями. Кроме того, к преимуществам МС5 можно отнести меньшие требования к конфигурации ПЭВМ. Так, для установки Micro-Cap достаточно 15Мб свободного пространства на жестком диске, в то время, как для установки DesignLab - от 130 Мб до 165 Мб. К тому же, пакет DesignLab 8.0 содержит программы, использование которых не потребуется для решения поставленной задачи.

Система МС5, созданная корпорацией Spectrum Software, позволяет выполнять схемотехническое моделирование информационной и силовой аппаратуры. Ядром системы МС5 является программа PSpice, которая служит основой других пакетов САПР: DesignLab, OrCad, P-CAD и др. Система МС5 позволяет моделировать смешанные аналого-цифровые системы, представление моделируемых систем может осуществляться как в текстовом, так и графическом виде. В библиотеке МС5 имеется около 10 тысяч моделей электрорадиокомпонентов, включая базовые элементы электрических цепей (резисторы, индуктивности и конденсаторы), диоды, транзисторы, элементы микроэлектроники, логические элементы малой и средней степени интеграции, большие интегральные микросхемы, включая ЦАП, АЦП, процессор и т.п., а также элементы силовой электроники: тиристоры, ЮВТ-транзисторы и т.п. Возможности МС5 позволяют редактировать параметры библиотечных элементов для их использования в моделировании как слаботочных, так и силовых цепей. Результаты моделирования просматриваются на экране компьютера в виде графиков токов и напряжений. Моделирование электрических процессов осуществляется итерационным методом Ньютона-Рафсона, позволяющим при богатом выборе элементов моделей и математических функций осуществлять моделирование электрических цепей любой сложности.

Принципиальная схема объекта создается с помощью редактора схем Schematics. Для составления схемы электрических цепей из библиотеки вызываются и размещаются на рабочем поле все необходимые для этого элементы. Соединение компонентов осуществляется с помощь команд Wire mode (ввод ортогональных проводников) и Diagonal wire mode (ввод цепей под произвольным углом), находящихся в меню инструментов редактора Schematics.

Программа моделирования PSpice запускается командой Analysis/Transient Analysis (анализ переходных процессов), после чего осушествляется процесс расчета электрической схемы до выбранного конечного значения времени. После анализа на экране можно просмотреть результаты анализа в виде графиков. Результаты расчета можно сохранить в текстовый файл для их дальнейшего анализа. Программа Model позволяет редактировать и создавать модели элементов схем.

Таким образом, порядок создания имитационной модели БАУ-002 с использованием системы МС5 будет следующим: 1. Используя принципиальные схемы блоков и функциональные схемы БАУ-002, для каждой К-ой структуры необходимо создать в графическом виде принципиальную схему. 2. Каждый элемент схемы необходимо задать моделью. Для этого используются модели зарубежных аналогов отечественных компонентов из библиотек, входящих в состав МС5. При необходимости модель аналога может быть откорректирована в соответствии со справочными данными. 3. Блоки питания на модели задаются моделями типа Battery. Выходным напряжением батареи является выходное напряжение соответствующего блока питания. 4. После создания принципиальной схемы и задания моделей компонентов необходимо откомпилировать полученную модель. Текстовые описания имитационных моделей, выполненных с использованием МС5, приведены в приложениях 4 и 5 в формате PSpise. Адекватность разработанных моделей была проверена путем сравнения результатов измерений напряжения в контрольных точках, выполненных на работающем блоке БАУ-002, с результатами, полученными с использованием модели. В результате сравнения результатов было установлено следующее: 1. Алгоритм работы модели соответствует алгоритму работы БАУ-002. При возникновении условий для начала регулирования, модель выполняет формирование сигналов управления ВИЛ и ВУВ. 2. Численные значения параметров сигналов (амплитуда, длительность) лежат в диапазоне значений, указанных в технической документации. Косвенно адекватность модели была подтверждена на основании результатов ранее выполняемых исследований [25]. Так, было установлено следующее: 1. Регуляторы скорости в блоке БРС-023 работают не как регуляторы, а как компараторы. 2. Коэффициент усиления выходного усилителя по каналу ВИЛ в блоке БСЭ-035 завышен в 2,5 раза, что приводит к значительному искажению сигнала, поступающего с выхода РТЯ блока БРТЯ-032. Анализ применяемой в настоящее время технологии диагностирования БАУ, выполненный с помощью имитационных моделей, показал, что для определения технического состояния ОД и поиска места отказа недостаточно контролировать только выходные сигналы необходимо.

Определение минимизированного множества контрольных точек для БАУ

Высокие требования по надежности, предъявляемые к современной аппаратуре, обеспечиваются не только конструктивными методами на этапах создания электроавтоматики, но и организационными методами, к которым относится контроль их технического состояния при эксплуатации в рамках действующей системы технического обслуживания и ремонта [92]. В этих условиях оптимизация процедуры поиска отказавших блоков (элементов) в той или иной системе может в некоторой мере снизить остроту проблемы повышения ремонтопригодности БАУ, поскольку время восстановления работоспособности технических средств на 60...70% определяется временем, расходуемым непосредственно на отыскание отказавших блоков (элементов).

На всех этапах «жизненного цикла» (разработки, изготовления и эксплуатации) объекта применяются разнообразные меры, направленные обычно на обеспечение его безотказности. Однако, как показывает практика, полностью исключить возникновение отказов на отрезке времени между двумя смежными текущими ремонтами не представляется возможным. В связи с этим возникает проблема оперативного обнаружения места отказов, их устранение и проверки работоспособного состояния бортовых систем за ограниченное время. Под обнаружением (поиском) отказа согласно ГОСТ 20911-89, понимается определение места, причины и вида дефекта.

В настоящее время на практике поиск отказавшего блока в БАУ, как указывалось ранее, представляет довольно сложную задачу. Не простым её решение оказывается и в теоретическом плане. Объясняется это тем, что, с одной стороны, эксплуатируемые БАУ имеют довольно низкий уровень контролепригодности, а, с другой стороны, с теоретической точки зрения, БАУ имеют переменную структуру с обратными связями, работоспособное состояние которой определяется не одним, а целым рядом параметров. Для уменьшения времени, необходимого для определения места отказа необходимо определить оптимальную очередность (дисциплины) проверок блоков БАУ.

Применительно к нашему объекту, призванному функционировать в рамках существующих технологических процессов подготовки и использования его по назначению, задача определения D дисциплины множества проверок П может быть сформулирована следующим образом.

Пусть в качестве ОД имеется бортовая аппаратура БАУ, предназначенная для выполнения ряда функций и относящаяся к классу многофункциональных непрерывных, восстанавливаемых объектов с переменной структурой, одна часть {К-\) функционирует в режиме тяги, а другая (К=2) - в режиме рекуперативного торможения. Для БАУ-002 известны: - сформулированные для выходных параметров zi критерии отказов; - принятый уровень декомпозиции по блокам с вероятностями их безотказной работы; - логическая модель, построенная по функциональным схемам; - минимально необходимые множества КТ Q0 и множества технически реализуемых элементарных диагностических проверок П = {я,}. Кроме того, принимаются следующие допущения: - БАУ может находиться только в одном из двух технических состояний С/ (работоспособном) или Сг (неработоспособном); - при выполнении проверок БАУ не меняет своего технического состояния; - повторное выполнение проверки подтверждает ранее полученный результат; - возникающие в БАУ отказы независимы друг от друга. Требуется из множества D возможных дисциплин определить такую упорядоченную последовательность {d. - дисциплину) проверок, которая либо подтверждает наличие состояния Сь либо в состоянии d позволяет определить отказавший блок при условии, что затраты, необходимые для её реализации минимальны. В настоящее время в инструкциях по эксплуатации БАУ-002 предусматриваются методы, реализующие принцип последовательного приближения. Суть принципа состоит в постепенном сужении границ области отказа. Такие методы, как правило, содержат ряд операций: визуального осмотра, замены и исключения съемных блоков (элементов) систем, измерения электрических параметров в характерных точках и сравнения их с допустимыми значениями. Обнаружение отказов без соответствующих специальных средств технического диагностирования и разработки оптимального алгоритма их поиска является, как уже отмечалось, довольно сложной многоцелевой задачей. Причем её решение путем произвольного переборов вариантов практически невозможно. К настоящему времени известен целый ряд формализованных методов [54 - 65], разработанных для решения подобных задач. К ним относятся методы: ветвей и границ [56, 58], динамического программирования [56, 60], концевого эффекта [61-63], рекурентный метод [48], а в [49, 66] процесс поиска отказов рассматривается, как операция над управляемыми цепями Маркова. Каждый из указанных методов характеризуется своей областью применимости, которая ограничивается: - степенью сложности самого метода; - возможностью оперативного получения достоверной статистической информации об ОД; - необходимостью применения тех или иных вычислительных средств; - наличием отработанных инженерных методик. Выбор наиболее эффективного метода для решения нашей задачи проведем с учетом перечисленных факторов. Для этого сначала рассмотрим группу методов, которые позволяют получить решение с помощью инженерных расчетов. К такой группе в первую очередь следует отнести метод построения стратегии поиска отказов, предложенный в [67] Б. Глассом. Этот метод позволяет получить решение задач поиска отказов с их последовательным восстановлением для случая доступности всех элементарных проверок.

Методика определения очередности проверок блоков при поиске отказа в объекте диагностирования

Выберем проверку тгп в качестве первой проверки искомой совокупно сти, т.к. ей соответствует наибольшее значение информативности ./(/г,.). По скольку количество информации J(7iu ) = 0,9947 меньше исходной энтропии, то следует продолжить выбор проверок. Дальнейший расчет выполним в том же порядке, как и для режима тяги. Данные расчета для определения очередности проверок при поиске отказа в БАУ-002 в режиме рекуперативного торможения приведены в табл.4.8. Из полученных очередностей проверок (табл.4.7 и 4.8.) видно, что: 1. Процедура проверок с упорядоченной а -очередностью идет при непрерывном и монотонном возрастании параметра информативности J(TT,.), который в конечном счете достигает своего предельного значения, равного Hcjf (С2), позволяет утверждать о правильности расчета в целом. 2. Полученные очередности проверок (табл.4.7. и 4.8.) являются решением задачи об оптимальной очередности проверок БАУ-002 по блокам и обеспечивают попарную различимость всех классов технических состояний объекта диагностирования. 4.4. Выводы по главе 1. Сформулированная и формализованным методом решена задача поиска отказов в БАУ-002 при наличии минимизированного множества контрольных точек. 2. Определена оптимальная очередность выполнения диагностических проверок для кассетных блоков БАУ-002, обеспечивающая попарную различимость всех классов технических состояний ОД. 3. Показано, что задачу поиска отказа в БАУ-002 возможно решить только с использованием внешних СД, поскольку встроенные средства диагностирования у БАУ-002 отсутствуют. 1. Сформулирована задача о разработке метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристор-ными преобразователями с глубиной поиска до сменного кассетного блока. 2. Выполнен анализ БАУ как объекта диагностирования. В результате анализа выявлено следующее: БАУ является непрерывным многофункциональным ОД с переменной структурой, до настоящего времени не существует диагностического обеспечения для БАУ, отвечающего современным требованиям его контроля в условиях депо. 3. Выполнен расчет показателей надежности кассетных блоков БАУ-002, который позволил определить наиболее надежные и менее надежные блоки. Расчетные показатели также были использованы для определения оптимальной очередности проверок при техническом обслуживании оборудования в депо. 4. Сформулирована и решена оптимизационная задача по определению минимально необходимого множества контрольных точек для проверки работоспособности и поиска отказавшего кассетного блока в БАУ-002. При решении этой задачи по принципиальной схеме диагностируемого БАУ-002 были разработаны функциональные схемы и логические схемы. Указанные схемы позволили обосновать и применить формализованный метод построения таблиц функций неисправностей. 5. Анализ нормативно-технической документации на БАУ-002 показал, что в документации отсутствуют некоторые значения ДП, необходимых для диагностирования. Поэтому была разработана имитационная модель БАУ и с использованием этой модели были определены недостающие параметры. 6. Анализ с использованием имитационной модели показал, что приме няемый в настоящее время метод проверки БАУ, основанный на контроле временных характеристик блока, не применим для поиска отказов, т.к. завы 116 шенный более чем в два раза коэффициент усиления выходного усилителя блока БСЭ-035 приводит к значительному искажению поступающего в этот блок сигнала. Это, в свою очередь, не позволяет с достаточной достоверностью различать технические состояния ОД, соответствующие различным неисправностям. 7. Анализ диагностического обеспечения БАУ показал, что задачу поиска отказа в БАУ-002 возможно решить только с использованием внешних стационарных и переносных СД, поскольку встроенные средства диагностирования у БАУ-002 отсутствуют. 8. Сформулирована и формализованным методом решена задача стратегии пописка отказов в БАУ-002. Методика ее решения разработана с учетом специфических особенностей объекта диагностирования. В качестве критерия оптимальности предложен информационный критерий. 9. Разработанный метод диагностирования позволит значительно сократить время поиска отказа в БАУ и за счет этого существенно повысить эффективность применения рекуперативного торможения с повышением коэффициента готовности электронного оборудования управления электровоза.

Похожие диссертации на Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями