27 февраля 2016г.
Современный уровень развития энергосистем, необходимость увеличения их ресурсов и усиление конкуренции вызвали особенную актуальность проблемы повышения эффективность их эксплуатации. Решение этой проблемы требует совершенствования конструкций самих энергосистем (ЭС), а также разработку математических моделей, адекватно характеризующих их техническое состояние. Принято разделять множество возможных состояний ЭС на два подмножества – работоспособных и неработоспособных. [1] В случае отказа ЭС по вине какого – либо из совокупности ее элементов необходимо минимизировать время и экономические затраты на поиск и устранение отказа.
В настоящее время разработано большое количество диагностических моделей. Целесообразным признается использование для поиска отказов статических моделей. К основным статическим моделям относят [2]: модели для описания конечных автоматов; матричные; буквенно – логические; функциональные ;функционально – логические.
К наиболее универсальным и удобным для алгоритмизации относят функционально – логические модели (ФЛМ), являющиеся разновидностью комбинаторных моделей. ФЛМ представляет собой направленный граф, вершинами которого являются выходные параметры объекта, характеризующие состояние его элементов. В качестве дуг служат функциональные связи между элементами. ФЛМ имеет следующие свойства: 1. Каждый блок имеет только один выход, который может быть соединен с любым количеством входов других блоков. Число входов блоков не ограничено. 2. Выходы различных блоков не могут быть объединены. 3. Для каждого блока известны допустимые значения выходного i и входных сигналов, а также способ контроля их.4. Недопустимое значение хотя бы одного входного сигнала приводит к появлению недопустимого выходного сигнала. 5. Если выходной сигнал некоторого функционального блока является входным для другого функционального блока, то допустимые значения этих сигналов совпадают. 6. Цепи связи между функциональными блоками (если они выделены в отдельный блок) абсолютно надежны.
Реальные системы не всегда удовлетворяют перечисленным условиям. Элемент функционально – логической модели не всегда совпадает с физическим элементом. Функционально-логическая схема – модель структуры технической системы, т.е. элементов, функциональных и логических связей между ними в виде ориентированного и упорядоченного в пространстве графа.
К недостаткам этой модели можно отнести: не позволяет определить отказавший элемент в случае наличия обратных связей; для сложных технических систем требует изображения в дополнительных плоскостях и по сложности становится сопоставимой с принципиальными схемами [3].
Однако эти недостатки играли значимую роль при недостатке компьютерных ресурсов. В настоящее время достаточно построить вместо одной ФЛС альбом функциональных состояний, учитывающий совокупность входных управляющих сигналов и необходимые отклики рабочих и информационных элементов при каждом из рабочих положений. Другим подходом может быть построение ФЛМ подсистем сложного объекта. Для построения ФЛС могут использоваться принципиальные, структурные и другие схемы, а также описания работы системы, а дугами – изображений линий передачи сигналов от элементов к элементам (линии влияния). Дуги представляют собой функциональные и логические связи между элементами системы.
Функциональные связи обуславливаются взаимным влиянием элементов с точки зрения физического преобразования сигналов. Логические связи отражают качественную сторону связей внутри системы и обуславливаются взаимовлиянием с точки зрения нормального и ненормального функционирования. Дуги сориентированы в одном направлении сверху, от входных элементов системы, вниз к ее выходным элементам.
Информационные элементы размещают на самом нижнем ярусе, который называется нулевым. Элементы, влияющие на информационный – на вышестоящих ярусах.
Для срабатывания информационных элементов необходимо задействовать элементы, расположенные на вышестоящих ярусах. Количество этих элементов, их физическая природа определяют количество действий, направленных по линиям влияния. [4]
На Рисунке 1 представлена ФЛМ маслосистемы газотурбинной установки ( ГТУ) НК-16-СТ, построенная на основе принципиальных, структурных схем и нормативно – технической документации.
Список литературы
1.
Болотин В.В. Вибрации в технике. Колебания линейных систем. Том 1. 1978. – С. 353.
2.
Ильичев Л.В. и др. Эффективность проектируемых элементов сложных систем: учебное пособие. –М.: Высшая школа. 1982. -280 с.
3.
Морозов В.Ф. Методика автоматизированного построения алгоритмов самоконтроля испытательно- пусковой аппаратуры пусковых установок ракетныъ комплексов сухопутных войск. – Дис. Канд. Техн. Наук. –Казань, 1985, - 237 с.
4.
Куратовский К., Мостовский А. Теория множеств. / Пер. с англ. / Под ред. И.А.Арамановича –М.: Наука, 1984.-831 с.
