Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Применение метода исключения варьируемого параметра при решении задач диагностирования

Портнягин Н. Н., Пюкке Г. А.,

Заключение

Проведенные исследования, направленные на решение важнейшей задачи диагностирования объектов, описание которых базируется на теории электрических цепей, а также задачи оптимизации эксплуатации при выполнении упреждающего регулирования на основе результатов оценки текущего состояния ОД. Разрабатываемая методика базируется на использовании диагностико-регулировочной модели, полученной разработанным методом исключения варьируемого параметра, используемого как в детерминированной, так и в вероятностной постановке. Дано аналитическое описание процесса движения точки состояния в пространстве выходных параметров, предполагающее смену параметров аналитической модели при очередной перемене варьируемого параметра и замену типовой  задача использования функции нескольких переменных на задачу использования функции с переменными параметрами.

На базе построенной модели разработан метод параметрического оптимизации на основе использования детерминированной модели регулирования. При  работе с детерминированными моделями, отказ  от функции цели как от единого аналитического выражения или алгоритмического правила в классическом понимании этих процедур, дает некоторые упрощения при решении задачи оптимизации.

Для описания параметров элементов цепи введены интервальные коэффициенты и переменные. Основной проблемой при введении интервальных величин в систему уравнений, описывающих электрические цепи, является проблема сходимости итерационных методов ращения, На базе созданного интервального алгоритма, строится алгоритм коррекции допустимых границ параметров элементов цепи, исходя из условий допустимых значений токов, напряжений и мощностей каждого элемента цепи.

Рассмотрен вопрос повышения точности оценки области работоспособных состояний в пространстве основных диагностических признаков: проведена оценка матрицы узловых проводимостей электрической цепи на соответствие условий основной теоремы сходимости итерационных методов Гаусса-Зееделя, для  получения  решений с помощью операций интервальной арифметики; разработаны алгоритм и программа коррекции границ допусков параметров составляющих компонент ОД; выполнено опробование программы с целью проверки эффективности разработанного алгоритма.

Рассмотрен вопрос динамики надежности обслуживаемых систем на основе марковского описания процесса деградации систем с использованием, разработанной в работе, изоварной модели. Разработана методика построения полного графа состояний системы с использованием сформулированного правила определения разрешенных переходов по введенному критерию. Намечено правило выбора пути регулирования системы на основе построенного графа и результатов выполненного диагностирования.

Разработан обобщенный алгоритм формирования процесса регулирования устройств судовых ЭСА, включающий этапы формирования полного графа состояний системы, на основе предварительных статистических данных и в соответствии с обеспечением выполнения критерия разрешенных переходов системы из состояния в состояние. Алгоритм включает важный этап выбора сценария развития процесса по данным выполненного диагностирования и выбор на его основе пути регулирования, построение подграфа гибели-размножения и формирования матрицы переходных вероятностей.

Разработаны теоретические основы  процесса регулирования, включающие построение вектора апостериорных вероятностей состояний системы на основе марковских и изоварных моделей.

Построен алгоритм и написана программа (с использованием MATLAB, VISUAL BASIC, EXEL ) формирования вектора апостериорных вероятностей, а также отработана процедура прогнозирования предотказных состояний ОД,  дающая возможность определения момент времени, начиная с которого необходимо выполнение восстановительных процедур. При бейесовской оценке компонент вектора вероятностей состояний системы  информация о конкретном объекте регулирования, принимаемая пороговый характер, усилила степень детерминированности  диагноза. Выполненное регулирование позволило восстановить надежность близкую к первоначальной. Приведены результаты моделирования вероятности работоспособности и вероятности первого отказа после выполнения восстановления. Рассмотрен вопрос организация стратегии эксплуатации и обслуживания систем по текущему состоянию.

Таким образом получен важный теоретический результат: обоснована целесообразность и перспективность использования теоретических разработок метода исключения варьируемого параметра, теории случайных процессов, теории конечных интервалов  при алгоритмизации задач диагностики судового электрооборудования. Далее рассмотрим использование нейросетевых методов и теории нечетких множеств при решении задач диагностики.