×
10.04.2016
216.015.2f79

СПОСОБ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА В НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к контролю и диагностированию систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров. Он достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной системы, определяют выходные сигналы модели, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал, выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром, соединяют выход первой модели со входом второй через передаточную функцию, входом второй модели становится выход блока с контролируемым параметром, снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели, полученные выходные сигналы регистрируют, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал, определяют сигналы контролируемой системы, определяют отклонения сигналов контролируемой системы от номинальных значений, определяют диагностические признаки, по минимуму значения диагностического признака определяют неисправный параметр. 1 ил.
Основные результаты: Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе на основе функции чувствительности, основанный на том, что фиксируют число m параметров передаточных функций блоков, входящих в состав системы, определяют время контроля Т≥Т, фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию системы и модели, регистрируют реакцию заведомо исправной системы F(t), j=1,…,k; l=1,…,n на интервале t∈[0,Т] в k контрольных точках и n дискретных моментов времени, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход контролируемой системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют сигналы контролируемой системы для k контрольных точек и n дискретных значений времени F(t), j=1,…,k; 1=1,…,n, определяют отклонения сигналов контролируемой системы для k контрольных точек и n дискретных значений времени от номинальных значений ΔF(t)=F(t)-F(t), j=1,…,k; l=1,…,n, определяют диагностический признак, по минимуму диагностического признака определяют неисправный параметр, отличающийся тем, что определяют выходные сигналы модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно для каждого параметра всех блоков динамической системы соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал, выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром, соединяют выход первой модели со входом второй через передаточную функцию: j=1,…,k; i=1,…m; l=1,…,n, где W - передаточная функция блока, в котором содержится контролируемый параметр α, входом второй модели становится выход блока с искомым параметром α, снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели, полученные выходные сигналы для каждой из k контрольных точек и каждой из m совмещенных моделей с параметрической функцией чувствительности и n дискретных значений времени V(t), j=1,…,k; i=1,…m; l=1,…,n, и регистрируют, определяют диагностические признаки из соотношения по минимуму диагностического признака определяют неисправный параметр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов.

Известен способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе (Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе: пат. 2429518 РФ: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.С. - №2010128421/08; заявл. 08.07.2010; опубл. 20.09.2011. Бюл. №26).

Недостатком этого способа является то, что он использует задание величин относительных отклонений параметров передаточных функций для моделей с пробными отклонениями.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе (Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе: пат. 2450309 РФ: МПК7 G05B 23/02 (2006.01) / Шалобанов С.С. - №2010148469/08; заявл. 26.11.2010; опубл. 10.05.2012. Бюл. №13).

Недостатком этого способа является то, что он использует задание величин относительных отклонений параметров передаточных функций для моделей с пробными отклонениями.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной системы Fj ном(tl), j=1, …, k; l=1, …, n на интервале tl∈[0,ТК] в k контрольных точках при n дискретных моментах времени на входное воздействие x(t), определяют выходные сигналы модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно для каждого из m параметров всех блоков динамической системы соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал x(t), выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром, соединяют выход первой модели со входом второй через передаточную функцию: j=1, …, k; i=1, …, m; l=1, …, n, где Wj - передаточная функция блока, в котором содержится контролируемый параметр αi, входом второй модели становится выход блока с контролируемым параметром αi, снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели, полученные выходные сигналы для каждой из k контрольных точек и каждой из m совмещенных моделей с параметрической функцией чувствительности и n дискретных значений времени Vji(tl), j=1, …, k; i=1, …, m; l=1, …, n регистрируют, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют сигналы контролируемой системы для k контрольных точек в n дискретные моменты времени Fi(tl), j=1, …, k; i=1, …, m; l=1, …, n, определяют отклонения сигналов контролируемой системы для k контрольных точек в n дискретные моменты времени от номинальных значений

ΔFi(tl)=Fj(tl)-Fj ном(tl), j=1, …, k; l=1, …, n,

определяют диагностические признаки для каждого из m параметров из соотношения

по минимуму значения диагностического признака определяют неисправный параметр.

Выражение (1) можно представить в виде:

где:

Диагностические признаки (2) лежат в фиксированном интервале значений [0, 1], поэтому различимость двух параметрических дефектов может оцениваться как разность значений соответствующих признаков.

Таким образом, предлагаемый способ поиска неисправностей сводится к выполнению следующих операций:

1. В качестве динамической системы рассматривают систему, состоящую из произвольно соединенных динамических элементов, передаточные функции которых в сумме содержат m параметров.

2. Предварительно определяют время контроля ТК≥ТПП, где ТПП - время переходного процесса системы. Время переходного процесса оценивают для номинальных значений параметров динамической системы.

3. Фиксируют число контрольных точек k.

4. Предварительно определяют векторы Yi(tl) выходных сигналов модели в l-е дискретные моменты времени, полученные в результате функций чувствительности i-го параметра каждого из m параметров всех блоков для номинальных значений параметров передаточных функций блоков, для чего выполняют пункты 5-7.

5. Подают тестовый сигнал x(t) (единичный ступенчатый, линейно возрастающий, прямоугольный импульсный и т.д.) на вход системы управления с номинальными характеристиками. Принципиальных ограничений на вид входного тестового воздействия предлагаемый способ не предусматривает.

6. Регистрируют реакцию системы с номинальными характеристиками Fj ном(tl), j=1, …, k; l=1, …, n нa интервале tl∈[0,TK] в k контрольных точках для n дискретных моментов времени.

7. Определяют выходные сигналы модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно для каждого из m параметров всех блоков динамической системы соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал x(t), выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром, соединяют выход первой модели со входом второй через передаточную функцию: j=1, …, k; i=1, …, m; l=1, …, n, где Wj - передаточная функция блока, в котором содержится контролируемый параметр αi, входом второй модели становится выход блока с контролируемым параметром αi, снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели, полученные выходные сигналы для каждой из k контрольных точек и каждой из m совмещенных моделей с параметрической функцией чувствительности и n дискретных значений времени Vji(tl), j=1, …, k; i=1, …, m; l=1, …, n регистрируют.

8. Замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой. На вход системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t).

9. Определяют сигналы контролируемой системы для k контрольных точек и n моментов времени Fj(tl), j=1, …, k; 1=1, …, n, осуществляя операции, описанные в пунктах 5 и 6 применительно к контролируемой системе.

10. Определяют отклонения сигналов контролируемой системы для k контрольных точек и n моментов времени от номинальных значений ΔFj(tl)=Fj(tl)-Fj ном(tl), j=1, …, k; l=1, …, n.

11. Вычисляют диагностические признаки наличия неисправного параметра по формуле (1).

12. По минимуму значения диагностического признака определяют дефектный параметр.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа поиска одиночного дефекта для системы, структурная схема которой представлена на чертеже.

Передаточные функции блоков:

номинальные значения параметров: k1=1 (J1); T1=5 с (J2); К2=1 (J3); Т2=1 с (J4); K3=1 (J5); Т3=5 с (J6). При поиске одиночного дефекта в виде отклонения коэффициента усиления k1=0.8 (дефект №1) в первом звене путем подачи ступенчатого тестового входного сигнала единичной амплитуды и Тк=10 с получены значения диагностических признаков по формуле (3) при использовании трех контрольных точек, расположенных на выходах блоков. Дефект, найденный путем получения функции параметрической чувствительности и вычисленный по формуле (3), дает следующие значения диагностических признаков: J1=0.1644; J2=0.3202; J3=0.5844; J4=0.8855; J5=0.3631; J6=0.5386.

Моделирование процессов поиска параметрических дефектов во втором и третьем блоках для данного объекта диагностирования при том же ступенчатом входном сигнале дает следующие значения диагностических признаков. При наличии дефекта в блоке №2 (в виде уменьшения параметра k2 на 20%, дефект №3): J1=0.5293; J2=0.5115; J3=0.1166; J4=0.4605; J5=0.5725; J6=0.5988. При наличии дефекта в блоке №3 (в виде уменьшения параметра k3 на 20%, дефект №5): J1=0.3884; J2=0.3854; J3=0.5064; J4=0.4734; J5=0.02149; J6=0.305.

Минимальное значение диагностического признака во всех случаях правильно указывает на дефектный параметр.

Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе на основе функции чувствительности, основанный на том, что фиксируют число m параметров передаточных функций блоков, входящих в состав системы, определяют время контроля Т≥Т, фиксируют число k контрольных точек системы, регистрируют реакцию системы и модели, регистрируют реакцию заведомо исправной системы F(t), j=1,…,k; l=1,…,n на интервале t∈[0,Т] в k контрольных точках и n дискретных моментов времени, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход контролируемой системы подают аналогичный тестовый сигнал x(t), определяют сигналы контролируемой системы для k контрольных точек и n дискретных значений времени F(t), j=1,…,k; 1=1,…,n, определяют отклонения сигналов контролируемой системы для k контрольных точек и n дискретных значений времени от номинальных значений ΔF(t)=F(t)-F(t), j=1,…,k; l=1,…,n, определяют диагностический признак, по минимуму диагностического признака определяют неисправный параметр, отличающийся тем, что определяют выходные сигналы модели для каждой из k контрольных точек, полученные в результате использования параметрической функции чувствительности, для чего поочередно для каждого параметра всех блоков динамической системы соединяют связью две модели: на вход первой модели подают тестовый сигнал, выходом первой модели становится вход блока с искомым параметром, соединяют выход первой модели со входом второй через передаточную функцию: j=1,…,k; i=1,…m; l=1,…,n, где W - передаточная функция блока, в котором содержится контролируемый параметр α, входом второй модели становится выход блока с искомым параметром α, снимают выходные сигналы после каждого блока второй модели, полученные выходные сигналы для каждой из k контрольных точек и каждой из m совмещенных моделей с параметрической функцией чувствительности и n дискретных значений времени V(t), j=1,…,k; i=1,…m; l=1,…,n, и регистрируют, определяют диагностические признаки из соотношения по минимуму диагностического признака определяют неисправный параметр.
СПОСОБ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА В НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
СПОСОБ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА В НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
СПОСОБ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА В НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 143 items.
20.01.2013
№216.012.1dbb

Способ поиска неисправностей блоков в непрерывной динамической системе

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - улучшение помехоустойчивости способа поиска параметрических дефектов в непрерывных системах автоматического управления путем улучшения различимости дефектов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473105
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1dbc

Способ поиска неисправных блоков в динамической системе

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - нахождение одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической системе с произвольным их соединением, а также уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473106
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2100

Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу несколько неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473949
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.06.2013
№216.012.51ef

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является улучшение помехоустойчивости способа диагностирования непрерывных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486568
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.51f0

Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является улучшение помехоустойчивости способа диагностирования дискретных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486569
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.51f1

Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - возможность применения способа для поиска дефектов в дискретной динамической системе с произвольным соединением блоков. Результат достигается за счет того,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486570
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.528a

Способ рекультивации земель, нарушенных токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, в условиях муссонного климата

Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации земель. В способе используют смешанный компост, полученный из коры ели, лиственницы и березы, который вносят на поверхность токсичных отходов в количестве от 25 до 30% общей массы. После укладки проводят перемешивание путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486733
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.02.2014
№216.012.9fd2

Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в дискретной динамической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506622
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9fd3

Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа путем применения рабочего диагностирования (без использования тестового воздействия), увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506623
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.03.2014
№216.012.ac60

Рабочее оборудование гидравлического экскаватора

Изобретение относится к области строительства, а именно к землеройной технике, и может быть использовано на одноковшовых экскаваторах с поворотным ковшом. Рыхлительный зуб выполнен с П-образной стойкой и кронштейном с тыльной стороны, а также гидрофиксаторами в кронштейне и в П-образной стойке....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509843
Дата охранного документа: 20.03.2014
Showing 1-10 of 206 items.
10.01.2013
№216.012.18ca

Способ защиты полимерных материалов от воздействия ультрафиолетового излучения

Изобретение относится к способам защиты полимерных материалов от интенсивного воздействия солнечной радиации, в том числе от ультрафиолетового излучения, и может быть использовано для защиты кровельных материалов и пленок этинолевых покрытий в открытой солнцу экспозиции. Для защиты материалов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471838
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c3e

Способ получения быстросхватывающего цемента

Изобретение относится к области строительных материалов, преимущественно к способам получения цементов, характеризующихся быстрым схватыванием. Технический результат - обеспечение быстрого схватывание цемента независимо от воздействия окружающей среды. В способе получения быстросхватывающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472724
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1dbb

Способ поиска неисправностей блоков в непрерывной динамической системе

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - улучшение помехоустойчивости способа поиска параметрических дефектов в непрерывных системах автоматического управления путем улучшения различимости дефектов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473105
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1dbc

Способ поиска неисправных блоков в динамической системе

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - нахождение одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической системе с произвольным их соединением, а также уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473106
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2100

Способ поиска неисправных блоков в дискретной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу несколько неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473949
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.248c

Комбинированная адаптивная система управления для нестационарных динамических объектов с наблюдателем

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано при автоматическом управлении нестационарными скалярными априорно неопределенными динамическими объектами циклического действия. Технический результат - обеспечение работоспособности и асимптотической устойчивости при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474858
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2826

Комбинированная робастная система управления для нестационарных динамических объектов

Изобретение относится к системам управления динамическими объектами. Технический результат заключается в обеспечении диссипативной устойчивости рассматриваемой системы для неустойчивых объектов с непериодическими внешними и параметрическими возмущениями. Он достигается тем, что предложена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475798
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.06.2013
№216.012.4cfb

Фильтр скважинный самоочищающийся

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Устройство включает корпус, фильтрующий элемент, ультразвуковой излучатель, соединенный через кабель с источником электроэнергии, находящимся на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485289
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d49

Способ изготовления подшипника скольжения

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипника скольжения. Способ включает нанесение полимерной композиции на внутреннюю цилиндрическую часть и фланец в виде покрытия путем заполнения зазора между фланцем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485367
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e31

Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Стенд включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс. В крышку вмонтирован шаровой кран,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485599
Дата охранного документа: 20.06.2013
+ добавить свой РИД