Введение к работе
Актуальность тем к. Повышение эффективности функционирования автоматизированных электроприводов является важной задачей, от правильного репеняя которой зависит экономический эффект от их использования. В обеспечении требуемого уровня надежности и эффективности функционирования особая роль принадлежит диагностированию таких объектов, по результатам которого определяется их действительное техническое состояние.
Известно, что 70- 80/Ь общего времени восстановления сложных технических устройств,' к которым относится и автоматизированный электропривод/уходит на поиск дефектов. Отсвда очевидно, какими резервами экономии мы располагаем, уменьшая время простоя объектов диагностирования. Особенно это наглядно для автоматизированных электроприводов, работаюлзих в системах водоснабжения, транспорта, управления станками.
В то же время вопросы организации диагностирования автоматизированных электроприводов исследованы еще слабо*. Достаточно сказать, что эффективно применяемых математических моделей для целей .диагностирования автоматизированных электроприводов пока нет, практически отсутствуют теоретические разработки по назначению оптимального числа точек съела _ диагностической информации и поиска дефектов.
В связи с этим разработка математической модели и методоз диагностирования автоматизированных электроприводов является весьма актуальной, народнохозяйственной проблемой.
Учитывая то обстоятельство, что наиболее ответственна"! частью автоматизированного электропривода является система км-пульсно-фазового управления (СИФУ), в диссертационное работе предлагается исследование именно этой части.
Диссертационная работа выполнялась в рамках региональной программы "Ресурсосбережение" и межвузовской программы "ЭКИП--2000".
Цель работы. Целью работы является разработка модели, метода и алгоритмов диагностирования СИФУ автоматизированных электроприводов на основе анализа пх структур, а такне практических рекомендаций по использованию полученных результатов в условиях эксплуатации -этих -объектов.
Методы иссле -д-о-'З-а'н "я "я . В диссертационной
работе для теоретических исследований припинялись методы теории графов, теории множеств и теории булевых функций и алгебра ква-зиминоров.
Научная новизна работы. В процессе выполнения диссертационной работы автором получен ряд обобцаюцпх теоретических результатов в области моделей, методов и алгоритмов диагностирования СИФУ автоматизированных электроприводов.
Основные научные результаты заключаются в следующем:
-
Предложена математическая модель СЇЇЇУ автоматизированного электропривода в виде матрицы путей ориентированного графа, распространяемая на различные классы СИФУ и другие технические объекта, представляемые структуро:! без обратных связей.
-
.Выполнено аналитическое исследование модели, сформулирована и доказаны утверждения о связи матрицы путей с матрицами с:.;е:-лости, достижимости, обходов и расстояний.
-
Предложены метод и алгоритм выявления классов эквивалентных дефектов, обеспэчивэщих различимость дефектов с определенна:; точностью без назначения дополнительных точек съема диагностической информации.
-
Разработан метод направленного изменения "структуры СІІ5У, базирующиеся на выборе минимального множества точек съела диагностической информации. Метод распространяется на СИФУ с одиночными, двухкратныш и трехкратными дефектами.
5. Сформулированы и доказаны утверждения об экзизалентности де
фектов и ее разрешении. Показано, что разрешение .эквивалент
ности дефектов сводится к нахождению минимального покрытия
системой столбцов бинарной матрицы различимостей.
6. Сформулированы и доказаны утверждения.об эквивалентности ма
тричных моделей. Еа основе предложенных утверждений прадло-
жен .алгоритм упрощения матричной модели путем исключения из структуры начнформативных путей прохождения сигналов. Практическая ценность работы. Разработанный в диссертации структурный метод диагностирование СЖУ автоматизированного электропривода является обобщением известных работ з области диагностики данного класса объектов.
Практическая ценность работы заключается в том, что с пс-кезью предложенных методов,алгоритмов возможно целенаправленно разрабатывать такую технологию обслуживания автоматизированных
5'
электроприводов, которая позволяет существенно снижать эксплуатационные расходы и повышать эффективность их функционирования.
Предлагаемые в работе методы и алгоритмы диагностирования могут быть распространены на другие технические системы при условии, что их математической моделью является структура в вид? ориентированного графа.
Реализация результатов работа. Результаты диссертационной работы внедрены на САО "Термлль" г. К. Новгород,муниципальном предприятии "Трамвайло-тродлелбусное управление" г.Н. Новгород при диагностировании элементов промышленной электроавтоматики. Разработан пакет прикладных программ, поз водящий в автоматизированном режиме решать поставленные задачи. Кроме того, результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в Нижегородском государственном техническом университете в виде фрагментов лекций по курсу "Надежность функционирования автоматизированных сиетем","Сиетемы отображения информации".
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на научном семинаре кафедры "информатики и систем управления" Нижегородского государствен -ного технического университета (IS95, 1996, 1997 г.г.); на научно-технической конференции факультета радиоэлектроники и технической кибернетики Нижегородского государственного технического университета (1996г.); на международной конференции "Математика, компьютер, образование" (г.Дубна, 1996г.); на ІУ международной конференции "Математика, компьютер, образование"(г. Дубна, 1997г.); на научно-технической конференции Нияегородсхо- . го государственного технического университета, посвященной 80-летаю университета (1997г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, егкека литературы из 99 наименований, приложений.
Содержит 151 страниц машинописного текста, 10 рисунков.