На головну

Технічна діагностика. Математичні основи технічної діагностики.

  1.  II. Технічна експлуатація об'єкта
  2.  А. Основи християнського життя
  3.  Апаратні та програмні засоби інженерно-технічного захисту інформації.
  4.  Арифметичні основи мікропроцесорної техніки
  5.  Базові ідеї, методологічні засади, основні проблеми менеджменту та історичні тенденції його розвитку.
  6.  Биотехническая система для дослідження зору дітей
  7.  Бюджетний федералізм і міжбюджетні відносини. Основи бюджетного федералізму

Основні завдання та принципи технічної діагностики (ТД) машин і обладнання: Надійність технічних систем (ТС). Методи підтримки та збереження надійності працездатності. Система технічного обслуговування (ТО) і ремонтів. Перехід на новий принцип обслуговування машин і обладнання по фактичному стану. Основні завдання ТД.

ТД - це наука про розпізнавання стану ТЗ. ТД вивчає методи отримання та оцінки діагностичної інформації, діагностичної моделі та алгоритми прийняття рішень. Метою ТД є підвищення надійності та ресурсу ТЗ. Як відомо, найбільш важливим показником надійності є відсутність відмов під час функціонування ТС. ТД завдяки ранньому виявленню дефектів і несправностей дозволяє усунути подібні відмови в процесі ТО, що підвищує надійність і ефективність експлуатації, а також дає можливість експлуатації ТЗ відповідального призначення станом.

ТД вирішує велике коло завдань, багато з яких є суміжними з завданнями інших наукових дисциплін. Основним завданням ТД є розпізнавання ТС в умовах обмеженої інформації.

Теоретичним фундаментом для вирішення основного завдання ТД слід вважати загальну теорію розпізнавання зразків. Ця теорія займається розпізнаванням образів, машинним освітою мови і т.д. ТД вивчає алгоритми розпізнавання стосовно завдань діагностики. Алгоритми розпізнавання в ТД частково грунтуються на діагностичних моделях, що встановлюють зв'язок між станами ТЗ і їх відображеннями у виробництві діагностичних сигналів. Важливою частиною проблеми розпізнавання є правила прийняття рішень.

Рішення діагностичної задачі (віднесення вироби до справним або несправностей) завжди пов'язане з ризиком помилкової тривоги або пропуску цілі. Для прийняття обґрунтованого рішення доцільно залучати методи теорії статичних рішень.

Другим важливим напрямком ТД є теорія контролеспособності. Контролеспособность - властивість вироби забезпечувати достовірну оцінку його ТС та раннє виявлення несправностей і відмов. Великої завданням теорії контролеспособності є вивчення засобів і методів отримання діагностичної інформації.

Структура ТД.

Таблиця 1.

 Технічна діагностика
           
 теорія розпізнавання  теорія контролеспособності
           
 алгоритми розпізнавання  Правила рішень  Діагност. моделі  діагност. інформація  контроль стану  Пошук неіправность

Стан системи описується сукупністю (множиною) визначають її параметрів (ознак). Зрозуміло, що безліч визначальних параметрів може бути різним, в першу чергу, в зв'язку з самої завданням розпізнавання.

Розпізнавання стану системи - віднесення стану системи до одного з можливих класів (діагнозів). Число діагнозів залежить від особливостей задачі і цілей дослідження.

У більшості завдань ТД діагнози встановлюють заздалегідь і в цих умовах завдання розпізнавання часто називають завданням класифікації.

Сукупність послідовних дій в процесі розпізнавання називається алгоритмом розпізнавання. Істотною частиною процесу розпізнавання явл. вибір параметрів, що описують стан системи. Вони повинні бути досить інформативні, щоб при обраному числі діагнозів процес поділу (розпізнавання) міг бути здійснений.

Математичні основи ТД.

У завданнях діагностики стану системи часто описується за допомогою комплексу ознак.

,

де  - Ознака, що має  розрядів.

У загальному випадку кожен екземпляр системи є певною реалізації комплексу ознак

.

У багатьох алгоритмах розпізнавання зручно характеризувати системи параметрами  , що утворюють  - Мірний вектор або точку в  - Вимірному просторі:

.

Звідси видно, що принципових відмінностей при описі системи за допомогою ознак або параметрів немає.

Існує два основні підходи до задачі розпізнавання: імовірнісний і детерменістскій. Постановка завдання при імовірнісних методах така. Є система, яка знаходиться в одному з  випадкових станів  . Відома сукупність ознак (параметрів), кожен з яких з певною ймовірністю характеризує стан системи. Потрібно побудувати вирішальне правило, за допомогою якого диагностируемая сукупність ознак була б віднесена до одного з можливих станів. Бажано також оцінити достовірність прийнятого рішення і ступінь ризику помилкового рішення. При детерменістскіх методах розпізнавання зручно формулювати завдання на геометричній мові. Якщо система характеризується  - Мірним вектором  , То будь-який стан системи являє собою точку в  - Вимірному просторі параметрів (ознак). Завдання тут зводиться до поділу простору параметрів на області діагнозів. При детерменістском підході області діагнозів зазвичай вважаються непересічними, тобто ймовірність одного діагнозу дорівнює одиниці, ймовірність інших дорівнює нулю.


31. Визначення оптимальних параметрів настройки ПІ - регуляторів.

ПІ - регулятором називають пропорційний регулятор з введенням в закон регулювання інтеграла. ПІ - регулятор виробляє переміщення регулюючого органу

ПІ - регулятором називають пропорційний регулятор з введенням в закон регулювання інтеграла. ПІ - регулятор виробляє переміщення регулюючого органу пропорційно відхиленню і інтеграла від відхилення регульованої величини.

Рівняння ідеального ПІ - регулятора:

 (3.4)

Ця формула може бути представлена ??також в іншому вигляді:

Тобто швидкість переміщення регулюючого органу пропорційна відхиленню швидкості зміни регульованої величини. ПІ - регулятори мають два регульованих динамічних параметра, які використовуються в якості настроювальних параметрів. це  - Коефіцієнт підсилення регулятора і  - Постійна часу інтегрування, величина якої характеризує ступінь введення в закон регулювання інтеграла. Цей параметр називають іноді часом «ізодрома» або часом «подвоєння», так як  зазвичай визначають як час, протягом якого вихідна координата  регулятора при стрибкоподібному обурення досягає свого подвоєного значення (рис.3.9)

У динамічному відношенні ПІ - регулятор подібний до двох включеним паралельно ланкам: безінерційні з коефіцієнтом посилення  і інтегрує зі швидкістю розгону

При безмежному збільшенні часу інтегрування  ПІ - регулятор перетворюється в пропорційний. якщо спрямувати и  до нуля, але так щоб їх ставлення  залишалося постійним, то отримаємо інтегральний регулятор.

Передавальну функцію і АФХ ідеального ПІ - регулятора легко отримати з рівняння (3.4)

 (3.5.)

На комплексній площині АФХ ПІ - регулятора можна зобразити в ідеї прямої, що йде з нескінченності паралельно уявної осі (рис.3.10) на відстані -  від неї і закінчується на осі абсцис. ПІ - регулятор займає проміжне положення між пропорційним і інтегральним регуляторами. Залежно від співвідношення пропорційної і інтегральної складової фазовий кут може змінюватися в межах від 0 до 900.

Рівняння тимчасової характеристики можна отримати за допомогою зворотного перетворення Лапласа, використовуючи формулу (3.6.) Для предаточную функції:

 звідси

 (3.6)

де  - Стрибкоподібне обурення.

Побудована з цього рівняння тимчасова характеристика ПІ - регулятора наведена на рис 3.11.

Вона складається з двох частин. відрізок  характеризує «пропорційну частину», тобто зміна регулюючого впливу відповідно до перших складових рівняння 3.6. Відрізок ав є «інтегральну частину», яка визначається другим доданком рівняння. Постійна часу інтегрування  (Рис. 3.11) є час, протягом якого регулюючий вплив зростає на величину, рівну пропорційної частини. До цього висновку неважко дійти, не вдаючись до геометричних побудов. Досить в рівнянні (3.6) покласти  , тоді




 Характер руху в нелінійних і лінійних САР. |  Призначення і функції операційної системи. Класифікація і характеристика операційних систем.

 Алгебраїчний аналог критерію стійкості Гурвіца для ІСАР. |  Системи управління на основі нечіткої логіки. |  Реляційна модель даних. Поняття функціональної залежності. Процес нормалізації бази даних. |  Цілісність даних |  реляційна алгебра |  Нормалізація бази даних |  Метод гармонійної лінеаризації нелінійностей. |  Системи управління на основі штучних нейронних мереж. |  Цифрові регулятори і методи їх налаштувань. |  Апроксимація кривих розгону методом площ. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати